[實(shí)用新型]一種帶副繞組的復(fù)勵(lì)勵(lì)磁裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220254422.8
• 申請(qǐng)日: 2012-05-24
• 公開（公告）號(hào): CN202586860U
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉繼洲;尹中明;楊林;劇冬梅;楊棟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖北同發(fā)機(jī)電有限公司
• 主分類號(hào): H02P9/36
• 分類號(hào): H02P9/36
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)和電磁兼容性技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于改善無刷單相同步發(fā)電機(jī)的動(dòng)態(tài)性能和電磁兼容、并有副繞組的電流互感器復(fù)勵(lì)勵(lì)磁裝置。

背景技術(shù)

同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)直接影響發(fā)電機(jī)的靜態(tài)性能、動(dòng)態(tài)性能及其整個(gè)供電系統(tǒng)的可靠性，因此勵(lì)磁系統(tǒng)的研究成了同步電機(jī)發(fā)展的一個(gè)重要課題；而同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁方式經(jīng)歷了一個(gè)由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，由低級(jí)到高級(jí)的發(fā)展過程，它由最早的手動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)方式發(fā)展到自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)方式，再由早期的動(dòng)態(tài)特性差的負(fù)反饋調(diào)節(jié)原理(即：按發(fā)電機(jī)端電壓偏差進(jìn)行比例調(diào)節(jié)勵(lì)磁的比例式勵(lì)磁調(diào)節(jié)方式)發(fā)展到后來的動(dòng)態(tài)特性好的擾動(dòng)調(diào)節(jié)原理(即：按發(fā)電機(jī)定子電流作為擾動(dòng)量進(jìn)行補(bǔ)償?shù)膹?fù)式勵(lì)磁補(bǔ)償調(diào)節(jié)方式)。

目前普通單相同步發(fā)電機(jī)普通的無刷勵(lì)磁系統(tǒng)是按負(fù)反饋調(diào)節(jié)原理，通過電壓調(diào)節(jié)器(AVR)調(diào)整交流勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁電流來調(diào)整調(diào)整主機(jī)勵(lì)磁電流的，電壓調(diào)節(jié)器的勵(lì)磁功率源一般來自主繞組，但是這種勵(lì)磁系統(tǒng)的缺點(diǎn)是：

1、按發(fā)電機(jī)電壓偏差的比例積分微分控制規(guī)律進(jìn)行調(diào)節(jié)的電壓調(diào)節(jié)器考慮勵(lì)磁系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性，其比例、積分和微分調(diào)節(jié)系數(shù)不能設(shè)計(jì)得過大，導(dǎo)致勵(lì)磁系統(tǒng)的響應(yīng)速度變慢、調(diào)整慣性大、負(fù)載突變時(shí)發(fā)電機(jī)輸出電壓的恢復(fù)時(shí)間較長(zhǎng)；

2、由于電壓調(diào)節(jié)器勵(lì)磁功率源來自主繞組，而在負(fù)載突變時(shí)主繞組電壓變化與電壓調(diào)節(jié)器輸出的勵(lì)磁電壓變化相反，造成電壓調(diào)節(jié)器的勵(lì)磁功率源(即主繞組電壓)對(duì)負(fù)載的變化不能快速跟蹤，導(dǎo)致整個(gè)勵(lì)磁系統(tǒng)的響應(yīng)速度變慢；另外負(fù)載突變時(shí)電壓調(diào)節(jié)器的勵(lì)磁功率源也隨之變化，必然對(duì)發(fā)電機(jī)的輸出回路會(huì)造成較大的電磁干擾。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種既可保證單相無刷同步發(fā)電機(jī)系統(tǒng)具有良好的快速反應(yīng)的動(dòng)態(tài)性能，又能改善發(fā)電機(jī)的電磁兼容性的帶副繞組的復(fù)勵(lì)勵(lì)磁裝置。

為了解決以上提出的問題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：一種帶副繞組的復(fù)勵(lì)勵(lì)磁裝置，包括主發(fā)電機(jī)、交流勵(lì)磁機(jī)、電流互感器、單相整流器以及電壓調(diào)節(jié)器，所述主發(fā)電機(jī)包括主繞組、副繞組以及勵(lì)磁繞組，所述交流勵(lì)磁機(jī)包括復(fù)勵(lì)繞組、勵(lì)磁繞組、電樞繞組以及旋轉(zhuǎn)整流器，所述副繞組一端與電壓調(diào)節(jié)器相連，另一端與主繞組一端相連，并連接負(fù)載，所述主繞組另一端與電壓調(diào)節(jié)器、電流互感器原邊相連，并連接負(fù)載，所述勵(lì)磁繞組通過旋轉(zhuǎn)整流器與電樞繞組相連，所述復(fù)勵(lì)繞組、勵(lì)磁繞組一端與電壓調(diào)節(jié)器相連，另一端與單相整流器一端相連，所述單相整流器另一端與電流互感器副邊相連。

優(yōu)選的，本實(shí)用新型的帶副繞組的復(fù)勵(lì)勵(lì)磁裝置，所述主繞組為不等匝同心式低諧波繞組，所述副繞組與主繞組同槽。

本實(shí)用新型在發(fā)電機(jī)空載時(shí)通過電壓調(diào)節(jié)器提供勵(lì)磁電流給勵(lì)磁繞組8建立空載電壓，負(fù)載時(shí)由電流互感器提供所需的復(fù)勵(lì)電流直接給復(fù)勵(lì)繞組7進(jìn)行快速補(bǔ)償，保持發(fā)電機(jī)端電壓恒定。

有副繞組的電流互感器復(fù)勵(lì)勵(lì)磁單相無刷同步發(fā)電機(jī)負(fù)載工作時(shí)未經(jīng)副饒組和電壓調(diào)節(jié)器AVR的PID控制環(huán)節(jié)直接給復(fù)勵(lì)勵(lì)磁線圈提供與負(fù)載電流成正比的勵(lì)磁電流，不僅準(zhǔn)確地抵消了發(fā)電機(jī)負(fù)載電流電樞反應(yīng)的去磁作用，而且由于電流互感器和單相整流器的時(shí)間常數(shù)比模擬式AVR小得多，整個(gè)勵(lì)磁系統(tǒng)的響應(yīng)速度大大提高，在突加突減負(fù)載時(shí)發(fā)電機(jī)電壓恢復(fù)時(shí)間大大減小，電壓上升和下降的幅度也隨之減小，此外由于勵(lì)磁功率源來自副繞組，與主繞組沒有形成回路，負(fù)載變化時(shí)可有效降低發(fā)電機(jī)輸出電源線的電磁干擾，因此有副繞組的電流互感器復(fù)勵(lì)式勵(lì)磁系統(tǒng)的有益效果在于：

1、勵(lì)磁系統(tǒng)無需經(jīng)過副繞組和AVR控制環(huán)節(jié)，響應(yīng)速度大大提高，改善單相無刷同步發(fā)電機(jī)供電系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性；

2、動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度高，陡變負(fù)載下發(fā)電機(jī)電壓恢復(fù)時(shí)間快，電壓變化幅度小，發(fā)電機(jī)瞬態(tài)電壓調(diào)整率小，提高了用電系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性；

3、采用副繞組提供勵(lì)磁功率源可改善發(fā)電機(jī)的電磁兼容性。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的電氣原理圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。