南华大学学报(理工版)同步发电机新型无刷励磁系统的研宄盛义发,邓国扬,陈文光,王浩宇(南华大学电气工程学院,湖南衡阳421001)能逆变灭磁的励磁系统。采用了光电系统和高速开关器件。文中给出了详细的电路,并对原励磁系统和新型励磁系统进行了比较,励磁控制系统是由同步发电机、励磁功率单元及励磁调节器共同组成的自动控制系统。由图可见,励磁调节器检测发电机的电压电流和其他状态量,然后按给定的调节准则对励磁功率单元发出控制信号,实现控制功能。在电力系统运行中的各种比例调节器,在U(;b*U(;a区间内都具有中线段ab所示的特性,即发电机电压Ug升高时,调节器经测量后,减小输出电流。当Ug降低时,它的输出电流增大,它与励磁机配合,控制发电机的转子电流,实现对发电机端电压的自动调节。
1.2新型无刷励磁系统原理是新型无刷励磁系统的原理接线图。它的副励磁机是永磁发电机,其磁极是旋转的,电枢是静止的,而交流励磁机正好相反。交流励磁机的电枢、可控硅整流元件、发电机的励磁绕组都在同一根轴上旋转,所以它们之间不需要任何滑环与电刷等接触元件,这就实现了无刷励磁。
同时,与原无刷励磁系统相比,新型励磁机转子上装有高速开关器件一IGBT三相桥,它的触发电路采用光电系统,即其触发电路为套在轴上旋转的光环(暂称为光转子)励磁机定子上装有接成若干对极的励磁绕组和光环静止部分(暂称为光定子),励磁机控制器在综合控制信号和同步发电机运行参数的基础上,将控制信息准确无误地传递到旋转着的IGBT桥上的触发电路,而且能实现逆变灭磁。
3光电系统的结构是光电系统的基本结构。信息源的被测量经光学系统处理后。被光电探测器接收,以电量形式输出,再经功率放大,得到触发脉冲。
2元件参数的选择和,实验的步骤分两步。**步为单相静止式即光定子和光转子都为静止,使得两者可靠的发射和接收,并能可靠的触发IGBT.第二步把功率为30W的他励交流不可控的励磁机作了一定的改制,改制为功率为30W,电压为12V的无刷励磁系统,在ne=1400r/min的同轴转子上安装光电系统和励磁功率单元。并与Pw为120W,Uo为220V的同步发电机的转子绕组相接,同时去掉转子绕组的电刷,便得到一个新型无刷励磁系统的同步发电。
在单机正常运行试验中,通过对无刷励磁系统和新型无刷励磁系统的电能质量进行分析,结果后者明显优于前者。
无刷励磁系统新型无刷励磁系统相差(°)一3结论及存在的问题静止实验时,通过输入不同频率的控制信号,该光电系统在频率为0104Hz内均能准确的触发IGBT.新型无刷励磁系统的空间几何结构布局还待进一步优化。尤其是光转子和光定子的空间布局关系到新型励磁机的可靠性,特别是在变高速转动的情况下。