发电机无刷励磁和有刷励磁有何区别
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旋转励磁与静态有刷励磁的优缺点静止有刷励磁与三机无刷励磁相比其优点在:1、没有主励磁机时滞环节,(无刷励磁要调节发电机励磁电流,必须先调节交流主励磁机的励磁电流,有“时滞”存在)有刷励磁属高起始快速响应励磁系统,即励磁直接调节输出电流的大小,技术指标高,响应快,性能参数好2、没有旋转部件。
运行可靠性高,调整、维护简单,检修方便。
缩短机组的轴系长度,由于取消了主、副励磁机,缩短了汽轮机-发电机组的轴系长度提高了机组轴系的稳定性、改善了轴系的振动,从而提高了机组安全运行的水平。
3、励磁采用三通道双备用,增加运行可靠性。
有刷励磁也会存在一些缺点如:1、励磁电刷是一种消耗品,运行中需经常更换与维护增加操作量及操作危险点。
2、发电机出口短路时,励磁电源可能会降低或消失,继电保护配置比较复杂。
3、系统低频震荡时,励磁可能会加剧震荡,需增加PSS电力系统稳定器。
旋转整流盘2.1 旋转励磁系统的主要功能2.1.1 起动控制功能。
在电机异步起动和再整步过程中,控制起动回路开通,将起动灭磁电阻接入电机转子回路,使电机具有完全对称的异步驱动转矩;在电机正常运行时,控制起动回路截止,确保起动灭磁电阻为冷态。
2.1.2滑差检测和准角捕捉功能。
能准确检测滑差并于准角时刻控制旋转可控硅导通投入励磁,自动引导电机进入同步;另外设置零压计时投励环节,确保轻(空)载起动工况可靠投励。
2.1.3 转子回路过电压保护功能。
在转子回路出现过电压时,开通起动回路,利用起动灭磁电阻吸收转子回路的过电压。
2.1.4 旋转整流功率元件的保护功能。
2.1.5 旋转可控硅元件的触发控制功能。
设有三路相互隔离的触发环节,确保旋转可控硅可靠导通。
2.1.6 配合静态励磁实现不减载自动再整步功能。
2.2 旋转励磁系统的主要技术参数2.2.1 旋转功率模块ZL型旋转整流功率模块:通态平均电流200A~500A;断态重复峰值电压1600V~2600V;QD型旋转整流功率模块:通态平均电流200A~400A;断态重复峰值电压600V~1200V;2.2.2 QM型旋转起动灭磁电阻电阻值:0.1~0.6Ω;电流值不大于210A;通电时间不大于12秒;2.2.3 ZK41型旋转主控制模块输入电压范围0~600V;最大输出电流0.2A;2.2.4 DY12S型旋转电源模块最大输入电压AC270V(三相线电压);额定输出电流150mA;输出电压DC12V。
直流有刷电机和直流无刷电机的区别直流电机是我们工业和日常生活中常用的电机类型之一,因为其结构简单,易于维护,可控性好等特点,在市场上广泛应用。
其中直流有刷电机和直流无刷电机是两种常见的类型,本文将从以下几个方面介绍它们的区别。
工作原理区别直流有刷电机的工作原理是将电流通过电刷进入电机转子来驱动电机转动。
当电流进入转子时,电刷就会磨损,刷子磨损不同会导致电机性能的降低。
直流无刷电机则是通过转子内部的永磁体与固定在电机外部的电子控制器之间的电信号交互来产生电机转动所需的磁场。
这使得无刷电机的寿命更长且维护更容易。
结构区别直流有刷电机的转子与同轴排列的永磁体相连,同时固定的定子上有一对电刷与转子形成接触,以交替地向转子供电。
而直流无刷电机的转子上磁体是固定的,电子控制器通过多个凸、凹形状的永磁体,控制铜线圈中的电流,使得转子内部的永磁体逐段地受到磁场作用,从而完成电机的旋转。
能效区别由于直流有刷电机中的电刷接触转子时会产生热量,因此该电机类型的能效不如无刷电机,而直流无刷电机中的电子控制器可以实时控制电流和旋转速度,避免了能量浪费,使得电机能效更高。
驱动系统区别直流有刷电机的驱动系统需要自带的反转器来改变电机的转向,而直流无刷电机通过控制器改变电流方向可以轻松实现反转,因而无需附加反转器。
应用区别直流有刷电机的应用更加广泛,适用于需要在低转速下具有大量转矩输出的应用场合(例如电动工具,家庭电器,玩具等)。
直流无刷电机则适用于需要更高转速、噪音低、维护成本低(例如风扇,IT设备冷却器等)。
总体来说,直流无刷电机在能效、寿命和维护成本方面具有明显优势,但直流有刷电机依然在特定的应用场合中具有重要的地位。
理解以及掌握有刷电机与无刷电机的区别对于正确选型和应用电机具有重要的帮助。
有刷和无刷永磁直流电机的主要区别在于永磁有刷直流电机的励磁绕组用永磁铁代替的。
下面具体讲解下。
永磁无刷直流电动机:是由一块或多块永磁体建立磁场的直流电动机,其性能与恒定励磁电流的他励直流电动机相似,可以由改变电枢电压来方便地调速。
与他励式直流电动机相比,具有体积小、效率高、结构简单、用铜量少等优点,是小功率直流电动机的主要类型。
永磁有刷直流电机:有刷电机的定子上安装有固定的主磁极和电刷,转子上安装有电枢绕组和换向器。
直流电源的电能通过电刷和换向器进入电枢绕组,产生电枢电流,电枢电流产生的磁场与主磁场相互作用产生电磁转矩,使电机旋转带动负载。
由于电刷和换向器的存在,有刷电机的结构复杂,可靠性差,故障多,维护工作量大,寿命短,换向火花易产生电磁干扰。
有刷发电机工作原理无刷发电机工作原理稀土发电机发电机的励磁结构有两种:一种是电流励磁,即依靠铜线圈绕组通过电流来励磁,磁场的大小取决于绕组的匝数和励磁电流的大小。
另一种就是永磁励磁,即通过永磁体提供磁场,磁场的大小取决于永磁体本身磁性能的高低和所用磁体的体积。
电流励磁的局限性就是线圈发热量大,电机温度高,需要较大的绕组空间,同时还存在较大的铜损等使得电机的效率和功率低。
永磁励磁无上述局限,而且结构简单、维护方便;特别对一些特殊要求如:超高速、超高灵敏度和特殊环境如:防爆等情况使用比电流励磁更优.稀土永磁电机的优点:1、体积小,重量轻,耗材少。
2、效率高(免去了产生转子磁场所需的励磁功率和碳刷、滑环之间磨擦的机械损耗,使得永磁式发电机效率大为提高。
)。
3、中、低速发电性能好,功率等级相同的情况下,怠速时,永磁式发电机要比励磁式发电机的输出功率高一倍。
缺点:1、输出电压稳定性差:输出电压不可调是其不足之处。
2、电磁干扰:永磁发电机制成后不需要外界能量即可维持其磁场,但也造成从外部调节、控制其磁场极为困难。
使永磁发电机的使用范围受到了限制。
3、维修不方便:由于永磁发电机的转子大多采用贴磁工艺制造,一旦出现故障,只能返厂维修或更换发电机。
4、不可逆退磁问题:设计或使用不当,永磁发电机在温度过高(钕铁硼永磁)或过低(铁氧体永磁)时在冲击电流产生的电枢反应作用下,在剧烈的机械振动时有可能产生不可逆退磁或失磁使电机性能降低甚至无法使用。
5、成本:同功率的发电机以10KW为列,比励磁发电机高出300元左右。
变频发电机变频数码发电机采用逆变器技术的极超静音发电机,它的许多优点是传统发电机无法比拟的。
关键部件是其内部的逆变器。
逆变器将发电机产生的原始交流电进行“净化”,电流经过“交-直-交”二级转换,使电压输出与发动机转速无关,同时将电压波形畸变降至最低限度,最终再次转化成洁净、平稳的交流电输出。
其波形是光滑的正弦波形。
发电机励磁方式有哪几种有何特点发电机的励磁有五种方式:他励方式、自励方式、混合式励磁、转子绕组双轴励磁及定子绕组励磁方式;1他励方式;这种励磁方式,发电机的励磁不是同步发电机本身供给,而是由其他电源供给;根据电源形式的不同,通常有如下几种:1同轴直流励磁机供电的励磁方式;这是小容量发电机普遍使用的一种励磁方式,其优点是励磁可靠,调节方便,但换向器和电刷设备的维护量大;2不同轴直流励磁机供电的励磁方式,如采用单独供电的感应电机拖动或经减速齿轮与发电机大轴连接的低速直流发电机,当转速在1000r/min以下时,可应用在大容量的机组上,但结构复杂,应用不多;对水轮发电机,因转速低,故直流发电机的换向不是主要问题,但在过低转速下,容量太大的直流发电机也存在着结构上困难;3同轴交流励磁机-静止整流器供电的励磁方式可控或不可控;这是交流发电机和整流装置的组合,适用在较大容量的发电机上;4同轴交流励磁机-旋转整流器供电供电的励磁方式;无刷励磁系统主要由同轴交流励磁机与主轴一起旋转的硅整流装置组成;同轴交流励磁机的三相交流绕组装在转子上,而直流励磁绕组则装在定子上,这样励磁机发出的交流经旋转硅整流装置整流后,通入主发电机的励磁绕组,不需要换向器、电刷和滑环等设备;它解决了大容量机组励磁系统中大电流滑动接触的滑环制造和维护的问题,结构简单、维护方便、因而可靠性高;但也存在一些问题:装在高速旋转大轴上的硅整流元件和附属设备在运行中承受很大的离心力,因而存在机械强度上的问题;发电机励磁回路的监测问题;快速灭磁问题;整流元件的保护问题,当励磁回路元件故障时,无法使用备用励磁机;5不同轴交流励磁机供电的励磁方式;如采用经齿轮减速器与发电机轴连接的静止可控整流;6单独供电的硅整流励磁方式可控或不可控;2自励方式;这种励磁方式,发电机的励磁由同步发电机本身发出的交流经整流后供给;一般有如下两种:1自励静止半导体供电的励磁方式;将同步发电机本身发出的工频电压降压隔离后,经晶闸管整流桥供给发电机励磁绕组;这种励磁方式在发电机启动时,需借助外部直流电源供给少量励磁,使发电机建起少量电压,而后再自励到额定电压,因此需要起励设备;在外部短路时,因电压下降,为保证发电机有较大的励磁,需另设电流互感器,将二次电流整流后供给励磁;这种励磁方式因没有励磁机,所以经济、简单;中还要问题是大容量晶闸管元件的工作可靠性问题,因而应用不多;2谐波供电的励磁方式;在发电机的定子上附加一组独立的谐波绕组,引出三次谐波电压,经晶闸管整流后供给本发电机励磁;优点:具有自调节作用,这是由于谐波电压随转子励磁电流的变化而变化的缘故;系统短路时具有自动强励的作用,反应速度快;不用励磁机,经济、维护简单;运行可靠;但也存在一些问题:在大容量机组上,由于定子槽数多,电压波形好,谐波电压较小,难于满足励磁需要;负载功率因数改变较大时,对谐波电压有较大影响;不同发电机的三次谐波电压差异较大;因此这种励磁方式应用很少;3混合式励磁方式;分为同轴直流励磁机他励加串联变压器自串联;同轴直流励磁机他励加励磁变压器自并励;同轴交流励磁机他励加串联变压器自串联;4转子绕组双轴励磁方式正、负励磁;两轴正交或成一定夹角;其特点是稳定性高;有功、无功可相互独立调节;引入滑差频率的交流信号加入励磁,可以控制具有转子滑差的运行;事故停机时间短;励磁绕组短路下失磁运行,对转子起了屏蔽作用,使转子涡流产生的损耗减少了约3/4;可承受短时间的冲击负载;但造价高;5定子绕组励磁方式;转子型式有光滑转子、有齿的转子、有契形导体短路结构转子、有大功率短路绕组的转子;特点是结构简单、可靠性高、成本低;为解决大容量超高压输电系统出现的无功引起过电压的问题提供了有效的解决办法;。
同步发电机励磁系统分类
同步发电机励磁系统根据其工作原理和结构特点可分为以下几种类型:
1. 静止励磁系统
- 直流励磁系统
- 交流励磁系统
2. 旋转励磁系统
- 直流励磁系统
- 交流励磁系统
3. 无刷励磁系统
- 静止无刷励磁系统
- 旋转无刷励磁系统
静止励磁系统是最传统的励磁方式,其中直流励磁系统使用直流电机或硅整流器作为励磁电源,而交流励磁系统则使用变压器或旋转变流器作为励磁电源。
旋转励磁系统将励磁绕组安装在同步发电机的转子上,与主绕组一同旋转。
直流旋转励磁系统通常使用小型直流发电机作为励磁电源,而交流旋转励磁系统则采用旋转整流器。
无刷励磁系统是近年来发展起来的一种新型励磁方式,它利用功率半
导体器件代替传统的滑环和电刷,可以避免滑环和电刷带来的维护问题。
静止无刷励磁系统将半导体整流器安装在定子上,而旋转无刷励磁系统则将其安装在转子上。
不同的励磁系统各有优缺点,在实际应用中需要根据发电机的型号、容量和运行条件等因素来选择合适的励磁方式。
发电机无刷励磁和有刷励磁有何区别?1、发电机无刷励磁和有刷励磁有何区别?前者有交流励磁机和旋转硅整流,但无碳刷,清洁维护工作量少。
后者有碳刷滑环,但励磁响应速度快。
唯一的区别是:有刷交流发电机的磁场烧组随发电机转子一起转动;而无刷交流发电机的磁场绕组是静止不动的,即不随转子一起转动。
因此,其磁场绕组的两条引线可直接从后端盖引出,省去了经常维护和检修炭刷和滑环的工作。
由于磁场绕组和电枢绕组一样,都固装在发电机后端盖上,所以,工作中装在转子总成上的爪形磁极是在电枢绕组和现场绕组之间的空隙中旋转。
无刷交流发电机的优点是:工作时无火花,对无线电设备干扰小,克服了有刷发电机因炭刷和滑环间的摩擦与磨损而引发的接触不良、不发电或发电不稳等常见故障。
其不足是:因磁路中增加了两个附加空隙,使其低速运转时的充电性能较有刷发电机略有下降。
发电机的原理都是一样的有刷和无刷只是结构形式的差别先说有刷的:有刷发电机只有主定子和主转子最简单的就是发电机旋转后通过主转子的剩磁切割主定子线圈产生感应电动势发出微弱的电压经过外部整流后形成直流电压再通过电刷滑环到主转子形成更强的磁场切割主定子线圈产生感应电动势得到额定电压无刷的就是:无刷发电机有三部分永磁发电机、励磁发电机和主发电机组成。
或者两部分励磁发电机和主发电机。
三部分:永磁发电机、励磁发电机和主发电机的转子是同轴的。
由永磁发电机(因为他的主转子是永磁的不需要励磁)直接发出电压经过外部整流后形成直流电压。
该电压接到励磁发电机的定子,定子形成磁场,励磁发电机的转子线圈切割磁力线产生电压再经过在主轴上的旋转二极管整流成直流电压接到主发电机的主转子上,主转子形成磁场,主定子切割磁力线形得到发电电压。
两部分励磁发电机定子电压由主发电机的剩磁电压经整流后提供 .2、600MW发电机无刷励磁系统的原理及优缺点有哪些?永磁机定子产生的高频400HZ电源经过两组全控整流桥供给主励磁机励磁绕组,主励磁机电枢输出的中频200HZ电源供给旋转整流器,整流器的直流输出构成发电机的励磁电源,通过转子中心孔,导电杆馈送至发电机的励磁绕组。
有刷电机与无刷电机的对比工作原理电机是将电能转化为机械能的装置,是许多电动设备的核心部件。
常见的电机有两种类型:有刷电机和无刷电机。
它们在工作原理、结构、性能和应用等方面存在差异。
下面将分别对有刷电机和无刷电机的工作原理进行详细对比。
有刷电机,也称为直流直流电动机(DC motor),是一种将直流电能转化为机械能的电机。
它的核心部分是旋转子和定子。
旋转子通常由铁芯和离散的绕组组成,绕组被称为电刷,用来与定子上的导线进行接触。
定子由铁芯和连续的绕组组成。
电刷与定子上的导线接触,使得电流流过绕组产生电磁力,从而产生机械转动。
有刷电机的工作原理基于洛伦兹力和电刷的工作原理。
当电流通过绕组时,绕组中会产生磁场。
而在旋转子内的导线中,如果有磁场的存在,就会产生洛伦兹力。
这个力会使得导线内的电子运动,从而将电能转化为机械能。
旋转子转动的速度由施加在电刷上的电压大小决定。
然而,有刷电机存在一些缺点。
首先,由于电刷与定子上的导线有持续的摩擦,会产生电刷磨损和火花,导致机械损坏和电刷寿命有限。
其次,由于电刷与定子之间存在接触,电机的效率较低。
另外,由于电刷的存在,有刷电机尺寸较大且重量较重。
相比之下,无刷电机(Brushless DC motor,BLDC motor)的工作原理更加先进和高效。
无刷电机的核心部件是转子和定子,类似于有刷电机。
然而,无刷电机没有电刷,因此消除了摩擦和火花产生的问题。
无刷电机的工作原理基于Hall效应和三相交流电。
Hall效应是指当电流通过导体时,导体两侧会产生不均匀的磁场,从而使得导体两侧的电位差发生变化。
无刷电机的转子上装有磁铁,这些磁铁在运动过程中会产生磁场。
定子上的绕组由电子器件连接,通过接收定子上的感应电势,控制绕组的电流方向和大小。
这样,通过适时地改变绕组的电流,就可以实现无刷电机的转子旋转。
无刷电机相比有刷电机有很多优点。
首先,由于无刷电机没有电刷,因此摩擦和火花问题得到解决,增加了电机的寿命和可靠性。
无刷电机和有刷电机(电动车)优缺点一)“无刷”“有刷”的基本概念:目前电动自行车广泛采用的是直流永磁电机,直流永磁电机按照是否采用电刷换向可分为有刷电机和无刷电机两种,有刷电机是直流电机的主流产品,目前绝大多数电动自行车电机都是有刷电机。
无刷电机是一种特殊的直流电机,它采用内置传感器外加电子换向器的方法进行电子换向,无刷电机主要是为了消除电刷的磨损,以及电刷接触所产生的噪声。
二)有刷电机的缺点没有成为阻碍它在电动自行车中广泛应用的要素:电刷磨损和电机噪声是“有刷”相对与“无刷”的两个最主要的缺点,但尽管存在这两个缺点,为什么国内绝大多数品牌厂家仍采用有刷电机的方案呢,难道他们没有意识到这个问题吗?原因在于:A)电刷的磨损不构成主要问题电动自行车是一种间断性工作的交通工具,一组电池通常最长的放电时间(骑行时间)一般为2-3个小时,使用者每天使用贸易的平均时间大约为1-2个小时,而现在,广泛应用于电动自行车的盘式转子电机采用平面式换向器和优质加长式电刷,工作寿命一般在1500小时以上,因此,按每个用户平均每天骑车1.5小时计算,一组电刷的使用时间已达1000天。
可以看出,一组合格的电刷服役时间已接近三年,而更换一组电刷的成本仅为5元左右,平均每年不足2元!更何况,电动自行车使用了3年也确实有必要对车辆作一些全面的检查和维护,更换一些磨损零件,宣扬贸易电机十年免维护这种夸大的观点,有误导消费者的嫌疑。
B)电机发出一点声音是正常的笔者在走访市场时,一位无刷电机电动车的促销员,演示无刷电机在空载条件下的静音特性,以此证明无刷电机要比有刷电机优越得多,其实,购买电动车绝不是购买空调设备,消费者大可不必为它是否毫无噪声而作出购买与否的决定。
事实上,使用过无刷电机电动车的用户会知道,无刷电机在空载时或低负载时(如平坦无风情况下)电机发出的声音确实很小,但是,当运行至重载状态如上坡,顶风,它往往会发出远远比有刷电机更为“巨大”的音响,甚至出现令人不适的电磁抖动,而这种声音在安静的店堂促销过程中是不会出现的。
1、发电机无刷励磁和有刷励磁有何区别?
前者有交流励磁机和旋转硅整流,但无碳刷,清洁维护工作量少。
后者有碳刷滑环,但励磁响应速度快。
唯一的区别是:有刷交流发电机的磁场烧组随发电机转子一起转动;而无刷交流发电机的磁场绕组是静止不动的,即不随转子一起转动。
因此,其磁场绕组的两条引线可直接从后端盖引出,省去了经常维护和检修炭刷和滑环的工作。
由于磁场绕组和电枢绕组一样,都固装在发电机后端盖上,所以,工作中装在转子总成上的爪形磁极是在电枢绕组和现场绕组之间的空隙中旋转。
无刷交流发电机的优点是:工作时无火花,对无线电设备干扰小,克服了有刷发电机因炭刷和滑环间的摩擦与磨损而引发的接触不良、不发电或发电不稳等常见故障。
其不足是:因磁路中增加了两个附加空隙,使其低速运转时的充电性能较有刷发电机略有下降。
发电机的原理都是一样的,有刷和无刷只是结构形式的差别。
有刷发电机只有主定子和主转子,最简单的就是发电机旋转后通过主转子的剩磁切割主定子线圈产生感应电动势发出微弱的电压,经过外部整流后形成直流电压,再通过电刷滑环到主转子形成更强的磁场,切割主定子线圈产生感应电动势得到额定电压。
无刷发电机有三部分:永磁发电机、励磁发电机和主发电机组成。
或者两部分励磁发电机和主发电机。
三部分:永磁发电机、励磁发电机和主发电机的转子是同轴的。
由永磁发电机(因为他的主转子是永磁的不需要励磁)直接发出电压
经过外部整流后形成直流电压。
该电压接到励磁发电机的定子,定子形成磁场,励磁发电机的转子线圈切割磁力线产生电压再经过在主轴上的旋转二极管整流成直流电压接到主发电机的主转子上,主转子形成磁场,主定子切割磁力线形得到发电电压。
两部分:励磁发电机定子电压由主发电机的剩磁电压经整流后提供。
2、600MW发电机无刷励磁系统的原理及优缺点有哪些?
永磁机定子产生的高频400HZ电源经过两组全控整流桥供给主励磁机励磁绕组,主励磁机电枢输出的中频200HZ电源供给旋转整流器,整流器的直流输出构成发电机的励磁电源,通过转子中心孔,导电杆馈送至发电机的励磁绕组。
发电机无刷励磁系统的优点:取消了大电流集电环及碳刷装置,防止常规换向器上火花的产生;结构紧凑;减少运行维护量。
发电机无刷励磁系统的缺点:这种励磁控制系统中包括了励磁机的时滞,为了提高其快速性,在励磁调节器回路中加入了发电机转子电压的硬负反馈,减少了时间常数,但增加了副励磁机容量和电压值。