电容器励磁感应发电机两头发电原理及实验研究

本文研究了绕线转子感应电机的自励磁两头发电,它的最大特点在于输出功率是普通一头发电的感应发电机的2倍多,大大提高了设备效率。文中给出了两头发电的理论、计算公式、运行特性和调节方法,并且指出它适用于农村、牧区独立运行的小型水电站,风力发电站以及移动式电站等。     

两头发电机电压自动调节器原理及设计

本文研制设计了适合绕线式定转子并联自励磁两头发电机的电压自动调节器,分析了其工作原理,给出了变转速、变负载运行工况下电压调节器励磁电容量的计算公式。使用样机进行的稳态及动态实验证实了理论的正确和调节器的实用。     

定转子並联两头发电机的运行理论

本文由定转子每相绕组的等值自感和定转子两绕组之间的等值互感出发,求得定转子并联两头发电机的各项运行特性和功角特性。由此可看出绕组参数对电机性能的关系,以此做为设计和使用这种发电机的理论基础。     

绕线式电机自激同步发电状态的试验分析

本文分析绕线式感应电机定转子绕组并联、依靠电容自激的、同步状态的感应发电方式,推导了基本方程式、等效电路、矢量图及电磁功率表达式。并以样机试验数据为依据,验证了基本方程式是正确的;讨论了定转子电流在参数不等时的分配规律;分析了发电状态的运行特性。这种发电状态与通常的自激异步发电状态相比,输出功率至少大一倍,且有较高的功率因数和效率。因此,这是一种新的、良好的感应发电方式。     

綫繞式感应電动机的“两头发電”

提要: 利用缐绕式感应电动机,适当安排其回转磁场的方向,将转子转到2倍同步速度,可以作为定子和转子都发电的发电机,姑且称为“两头发电”。转子经自偶变压器供电予电網,其作用与感应发电机相似,但功率因数较好;定子相当于同步发电机。但无电樞反应,电压调整优良,最重要的优点是其发电量至少可达原电动机额定功率的2倍。这种发电机可在电力不足情形下作为用户的补充发电设备;预料也可组成一种新型的经济发电厂。本文在於说明这种发电方式的运行方法、原理及效果。     

水轮发电机的自励磁仿真

现代电力系统的容量、电压、长度不断增加,同步发电机就可能因电枢反应的助磁作用而发生定子电流和电压自发地增大,形成自励磁。自励磁条件和自励磁暂太虽研究自励磁的两个方面,目前,自磁条件是在一定假设条件下的解析式,而研究自励磁态过程是采用线性模型。文中采用数字法提出了自励磁的产生条件,并在水轮发电机饱和模型的基础上,仿真研究了超高压,长线路中水轮发电机的电磁量对自励磁的影响,为电机设计及运行提供了理论依     

异步化超高压发电机转子结构优化

为了减小异步化超高压同步发电机气隙磁密的谐波影响,改善感应电动势波形,对异步化超高压同步发电机进行结构优化;采用有限元方法对异步化超高压同步发电机不同转子绕组的连接方式及槽型进行了仿真分析,得到了气隙磁密和感应电动势的谐波含量.结果表明:采用双层叠绕组连接方式和半开口槽型的转子结构时,异步化超高压同步发电机的感应电动势谐波含量能达到国标要求,并能提高该类电机运行的可靠性.     

基于Maxwell的双馈风力发电机的建模与仿真

为优化双馈风力发电机模型,提出了一种基于Maxwell双馈风力发电机建模与仿真的方案.以1.5MW的双馈风力发电机为例,首先利用Maxwell中RMxprt模块对电机建立模型,并导入二维界面生成Maxwell 2D模型,然后利用Maxwell 2D进行瞬态有限元分析,通过提取数据分析比较空载和负载两种不同状态下转子磁链特性、三相感应电压的变化情况.仿真结果表明:双馈风力发电机负载和空载运行时转子磁链和三相感应电压成正比关系,且负载时感应电压波动较明显.仿真结果为进一步研究双馈风力发电机提供了理论支持.     

大型水轮发电机转子偏心下电感参数的有限元计算

由于实际生产中,大型水轮发电机的转子往往存在不同程度的偏心现象,造成气隙磁场分布畸变,直接影响发电机运行,故为探讨发电机偏心下的运行性能,需要计算转子偏心时的电机参数。采用二维磁场有限元法,计算了大型水轮发电机在转子偏心下的磁场分布以及定子和转子绕组的自感、互感参数。有限元分析和磁导法计算结果比较表明:转子偏心造成定子支路间、定转子支路间的电感不再对称,偏心朝向处的定子支路自感和定转子支路互感变大,反向处则变小。     

负序磁场自励恒压单相无刷同步发电机的设计研究

研究利用负序磁场实现自励恒压的单相无刷交流同步发电机的系列设计问题.着重介绍了该发电机转子旋转整流电路的接线方式和定、转子绕组结构,分析了发电机在空载和负载2种情况下的运行特性以及该系列发电机的设计特点,指出了采用该励磁方式的单相交流同步发电机在设计和制造过程应注意的问题.     

电枢绕组断路故障对永磁风力发电机电磁场的影响

以一台1.5 MW、并联支路数为4的分数槽永磁风力发电机为例,建立了永磁风力发电机的二维场路耦合有限元电磁场计算模型,对比分析了永磁风力发电机带额定负载运行过程中,发生电枢绕组支路断路和单相断路两种断路故障对电机电磁场的影响.研究了两种断路故障下电机气隙磁密各次谐波、支路电流及转子表面所受电磁力密度的变化规律,为永磁同步风力发电机电枢绕组断路故障诊断提供了理论依据.     

电力系统自励磁电压计算

计及磁路饱和,同步发电机自励磁方式的电压、电流为有限值,其数值可以计算。在自励磁程度较轻,即输电系统等值容抗 x。比发电机非饱和同步电抗 x_d 小得不多时,电压、电流并不大。本文讨论了发电机同步自励磁和异步自励磁的物理过程并提出自励磁电压的计算方法。用所提出的方法计算了单机和两机系统的自励磁电压,并与动模试验结果作了比较;两者相当接近,表明提出的方法是可行的。     

一种自起动双速凸极同步电机及其起动特性

研究了一种采用叠架式励磁绕组的自起动双速凸极同步发电电动机，这种电机转子可采有叠片磁极、无需其他任何辅助阻尼绕组，而使其在电动机运行时能够实现直接异步起动，同时在发电机运行时又兼有阻尼绕组的作用，从而使其转子结构大为简单化，实验结果表明，这种电机及其起动方法是有效的。     

无轴承开关磁阻电机转子偏心补偿问题研究

由于机械不平衡等原因,无论是普通的开关磁阻电机还是无轴承开关磁阻电机都存在转子质量偏心问题,质量的不平衡会导致磁路的不平衡,这会带来一个很不利的结果,就是电机在高速旋转时转子会产生很大的离心力,产生不平衡振动;同时转子质量的不平衡也会导致转子磁路磁偏心,根据开关磁阻电机特殊的运行方式,其由于磁偏心而引起的定转子间的不平衡磁吸力是相当大的,尤其是电机在高速运行时这种现象更加明显。     

同步发电机自励磁产生条件的研究

完善了在一定假设条件下的自励磁产生条件,提出了新的自励磁产生条件,并通过算例证实了它的正确性,为电机设计及运行提供参考．     

隐极式无刷自励恒压单相同步发电机

交流同步发电机励磁方式的研究仍然是当今电机设计师和电机工程师们的一项重要的课题。同步电机无刷化代表了八十年代励磁方式的发展方向。本文提出单相同步发电机的一种新的励磁方式。它将交流励磁机与主发电机在铁心中合二而一,利用倍极绕组建压,将有害的电枢反应逆序磁场利用来进行负载补偿。利用这种励磁方式研制成功的小型单相同步发电机结构简单、运行可靠、经济合理,具有良好的自励恒压性能。本文对这种励磁方式良好的电压补偿作用进行验证。分析造成这种发电机输出电压波形中出现3次谐波的原因,并讨论了改善输出电压波形的措施。最后提出了铁心中的直流基磁问题,作为下一阶段研究工作的起点。     

电子自励异步发电机及其并联运行研究

本文对电子自励异步发电机的工作原理及运行特性进行了理论和实验研究，并提出和研究了异步发电机与相近容量电网并联的一系列问题。     

可控电感式异步发电机自动调压装置研究

本文提出一种可控电感式异步发电机自动调压装置。分析了其工作原理,给出了调压系统结构和控制电路,并将该调压装置应用于普通异步发电机和定转子并联异步发电机的恒压运行。稳态和动态试验验证了该调压装置原理正确,有实用价值。     

开关磁阻发电机半自励功率变换器的设计分析与验证

开关磁阻发电机的输出功率和发电效率有待提高,而功率变换器作为开关磁阻发电系统中能量转换的通道,对整个发电系统的性能改善有着重要意义,可通过对功率变换器进行设计,达到提高开关磁阻发电机输出功率和发电效率的目的。因此首先提出从励磁电压与发电电压解耦角度出发,提高励磁电压并使发电电压低于励磁电压的半自励功率变换器及其控制策略;然后通过启动运行和稳态运行仿真验证了半自励功率变换器的可行性和预防过度充电能力,通过变速、变负载仿真发现随着转速和负载电阻的提高,半自励功率变换器励磁电压与发电电压也随之提高,能够有效提高开关磁阻发电机的输出功率及发电效率,尤其低速时输出功率及发电效率有明显提高,通过单相故障运行仿真,验证了半自励功率变换器具有较强容错能力;最后实验验证了理论分析和仿真的正确性,以及提出的半自励功率变换器及其控制策略的有效性。     

带转子电阻估计的感应电机无速度传感器控制

对于转子电阻未知的感应电机提出了一种可以估计转子电阻的转速估计方法.该方法假设定子电阻已知,用改进的电压模型估计转子磁链.然后根据感应电机的静止坐标系模型推出转速和转子电阻的表达式,在已知转子磁链的情况下,将这两个表达式看作一个二元一次方程组,解出转速和转子电阻的解析表达式,分析了这两个量的表达式的成立条件.提出了感应电机的无速度传感器控制方案.仿真研究表明,本文提出的方法能准确地估计感应电机的转速和转子电阻.