交流无刷励磁机永磁发电机
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无刷电励磁电机
无刷电励磁电机是一种新型的电机,它具有较高的效率、较低的噪声、较小的体积、较高的功率密度和较高的可靠性等优点,因此被广泛应
用于各种领域。
无刷电励磁电机的工作原理是,电机的转子上安装有一组永久磁铁,
当电机接通电源时,电机的定子上的线圈会产生一种磁场,这种磁场
会与转子上的永久磁铁产生相互作用,从而使转子产生转动,从而实
现电机的转动。
无刷电励磁电机的优点是,它不需要润滑油,因此可以降低维护成本;它的效率比传统电机高,可以节省能源;它的噪声比传统电机低,可
以提高工作环境的舒适度;它的体积小,可以减少设备的体积;它的
功率密度高,可以提高设备的性能;它的可靠性高,可以提高设备的
可靠性。
无刷电励磁电机的应用非常广泛,它可以用于汽车、航空航天、机器人、家用电器、医疗设备、工业自动化等领域。
例如,它可以用于汽
车的发动机、变速箱、刹车系统等;它可以用于航空航天的发动机、
推进器、控制系统等;它可以用于机器人的运动控制系统、传感器系
统等;它可以用于家用电器的洗衣机、空调、电视机等;它可以用于
医疗设备的检查仪器、治疗仪器等;它可以用于工业自动化的机器人、自动化装备等。
总之,无刷电励磁电机具有较高的效率、较低的噪声、较小的体积、
较高的功率密度和较高的可靠性等优点,因此被广泛应用于各种领域,为社会发展做出了重要贡献。
0NQ.140.232交流无刷励磁机、永磁发电机安装使用维护说明书南京汽轮电机(集团)有限责任公司编制田宏2010.2.7 校对张利光2010.2.7 审核葛淑明2010.2.10 会签标准审查巫旭明2010.3.1 审定姜兴林2010.3.9 批准目录1 概述 (4)2 主励磁机 (5)2.1 主励磁机典型产品电气数据 (5)2.2 内部接线原理图 (6)2.3 结构简介 (7)3 副励磁机 (8)3.1 副励磁机电气数据 (8)3.2 结构简介 (8)4 转子接地检测滑环 (8)5 安装 (9)6 使用说明 (11)6.1 运行前的准备工作 (11)6.2 主励磁机整流装置的保护 (11)6.3 副励磁机充磁 (12)备注:由于设计和制造在不断改进,本说明书所介绍的情况可能与制造的情况有所出入.在进行设备的任何调试或检查之前,应通读本说明书,以全面掌握设备的工作性能.本说明书适用于南京汽轮电机有限责任公司制造的3MW~75MW汽轮发电机及燃气轮发电机之交流无刷励磁机。
本说明书可作为安装、运行和维护检修工作的指导性文件。
用户在安装、使用前请仔细阅读。
本说明书中未涉及和未规定的部分,按国家标准中有关技术规定执行。
如有特殊要求及供货范围有变化时,应在签订技术协议时明确提出。
按国家标准GB755—2000《旋转电机定额和性能》和JB/T7784—2002《透平同步发电机用交流励磁机技术条件》中的规定,机组使用条件:海拔不超过1000m;冷却空气温度不超过40℃;安装在掩蔽的厂房内,环境温度不低于5℃。
1 概述配发电机组的励磁机由一台主励磁机和一台副励磁机组成,其主励磁机采用一台三相交流无刷励磁机,副励磁机采用一台单相永磁发电机,转子通过法兰与同步发电机联接在一起。
其系统见下示意图:图1G 三相同步发电机EX 主励磁机GS 副励磁机V 三相旋转整流装置L1 同步发电机磁场绕组L2 主励磁机磁场绕组FU 副励磁机熔断器主励磁机是一台三相同步发电机,其磁场静止、电枢旋转,电枢输出的三相交流电经同轴旋转的三相旋转整流装置整流为直流,通入发电机磁场绕组,供给发电机励磁,因它取消了电刷和滑环所以称为无刷励磁机。
励磁机、永磁发电机的检修工艺目录1、设备规范 (2)2、结构简介 (2)3、设备检修 (4)附录B 标准项目检修材料 (7)1、设备规范1.1 交流无刷励磁机铭牌1.2 永磁发电机(南京汽轮机厂)2、结构简介2.1主励磁机主励磁机是一台三相同步发电机,其磁场静止、电枢旋转,电枢输出的三相交流电经同轴旋转的三相放置整流装置整流为直流,通入发电机磁场绕组,供给发电机励磁,因它取消了电刷和滑环所以称为无刷励磁机。
2.1.1定子部分机座是焊接件,其材料除机座圈是铸铁外,其它均为Q235钢板.电机共有6个磁极,其铁芯由钢板叠压而成,磁极线圈绕成型后,再用环氧树脂固定在铁芯上。
定子机座内壁里面放有二只加热器,加热器的用途主要是为了防止电机在停机期间由于潮湿空气影响而引起绝缘降低。
2.1.2转子部分电枢转轴中心为空的,电枢绕组输出的三相交流电经整流装置整流后变成直流电通过位于转轴中心孔内的连接导线接到同步发电机磁场绕组.电枢铁芯采用硅钢片叠压而成,铁芯有1-3个径向风道和30个轴向通风孔,线圈支架是用钢板焊接而成.电枢槽为开口槽,电枢绕组为星形连接。
2.1.3整流装置整流装置上共有6个整流二极管,每个桥臂上采用一个二极管,组成三相全波整流桥,其中3个整流二极管的正极共同装在一个整环上,3个整流二极管负极共同装在另一个整流环上。
每个整流二极管串联一个快速熔断器,二个整流环固定在风扇座上,三者之间用玻璃布板绝缘,风扇座固定在轴端上,风扇叶是用钢板制成焊接在风扇圈上,整流环和风扇座均用铸铝合金制成。
整流环同时具有散热的作用。
2.2副励磁机2.2.1定子铁芯固定在副励磁机机座内,其机座又做主副励磁机共用端盖,定子铁芯是用硅钢片迭压而成,二边放有端环,端环和铁芯通过外圆沟槽焊接在一起。
定子采用F级绝缘,按B级考核。
定子绕组为散下同心式绕组,电机引出线过机座下方出线孔引至主励磁机机座侧面的出线盒内,在出线盒内备有熔断器作为副励磁机过载保护用。
两种交流无刷励磁机原理及应用摘要:交流无刷励磁系统随着自身技术的不断成熟,成本的不断降低,能降低用户运行维护需求,提高生产线自动化程度,能够大规模的推广应用到现代大型同步发电机和同步电动机当中。
关键词:无刷励磁;同步式;异步式;永磁副励磁机;静态励磁柜〇、引言现代大型同步发电机和同步电动机对运行维护的要求日益提高,节能环保和智慧化运行也成为当前发展主流方向。
同步电机中的滑环和碳刷是用户日常运行维护的主要对象,产生的碳粉也是用户厂房污染的重要源头。
交流无刷励磁系统无需滑环和碳刷,从根本上解决了这两方面的难题。
同时随着国内半导体器件的发展,半导体器件的容量大幅度提高,稳定性、可靠性也随之增加,半导体器件的成本也由不同程度的降低,彻底解决了用户对使用交流无刷励磁系统的后顾之忧,交流无刷励磁系统的推广应用迎来了巨大的机遇。
一、交流无刷励磁系统的结构特点同步电机的励磁方式根据同步电机转子上是否配置滑环和碳刷分为有刷励磁和无刷励磁。
交流无刷励磁系统一般由主电机、交流励磁机、旋转整流装置、永磁副励磁机或小功率静态励磁柜、自动电压调节器(AVR)构成。
无刷励磁系统相对于有刷励磁系统的主要优点有:(1).没有滑环与碳刷,在运行时不会产生碳粉的污染,极大的减少了日常运行维护工作量,能节省维护人员的时间与精力,同时提高厂房内的环境清洁度。
(2).没有旋转导电部件摩擦,不会出现电火花,能够在易燃易爆等环境条件较差的环境中安全运作,是大型防爆同步电机的首选励磁方式。
(3).交流励磁机的励磁功率相对较小,自动电压调节器(AVR)的设计具备较高的可靠性和可控性。
(4).自动化程度高,整个机组运行过程可远程控制,可以实现无人值守运行。
(5).配套电机容量范围广泛,有刷励磁受限于滑环材质、冷却条件以及碳刷均流等因素,在励磁电流大于8000A的大型汽轮发电机中优先选用无刷励磁。
交流无刷励磁系统中交流无刷励磁机的交流电枢绕组安装在与主电机同轴旋转的转子上,定子侧安装有固定直流励磁绕组或固定三相交流绕组,根据定子绕组的不同,交流无刷励磁机分为同步式交流无刷励磁机和异步式交流无刷励磁机。
交流永磁电机工作原理
永磁电机是一种利用永磁材料产生的磁场与电流相互作用来实现机械能转换的电动机。
它的工作原理可以简单描述为以下几个步骤:
1. 磁场形成:在永磁电机的定子上,通过将直流电流通入定子绕组,产生一个稳定的磁场。
这个磁场是由永磁材料提供的,因此它可以长时间保持不变。
2. 磁场感应:永磁电机的转子安装有绕组,当定子磁场与转子绕组产生磁场感应时,会生成感应电动势。
这个感应电动势会导致转子绕组内产生电流。
3. 电流与磁场相互作用:通过电流和磁场的相互作用,产生一个转矩。
这个转矩会导致转子开始旋转。
4. 磁场改变:随着转子的旋转,磁场的方向也会发生变化,在每个磁极附近,磁场方向会反向。
这样的反向变化会产生一个周期性变化的转矩,使转子得以持续运动。
5. 输入电流调节:为了控制永磁电机的速度和转矩,需要通过调节输入电流来改变定子磁场的强度。
通过适当的输入电流,可以实现永磁电机在不同工况下的运行。
总结起来,永磁电机工作的关键在于通过与定子磁场感应的感应电动势来产生一个旋转转矩,从而实现机械能的转换。
通过
调节输入电流,可以控制电机的转速和转矩,适应不同的工作需求。
永磁无刷交流电机1. 引言永磁无刷交流电机是一种采用永磁体作为励磁源,无需外接电源的电机。
它具有高效率、高功率密度、高可靠性等优点,在各个领域得到了广泛应用。
本文将对永磁无刷交流电机的原理、结构、工作特点以及应用进行详细介绍。
2. 原理永磁无刷交流电机的工作原理基于电磁感应和电磁力的相互作用。
其基本原理可以概括为:当电机的定子上通以交流电源,产生的磁场与转子上的永磁体磁场相互作用,产生转矩,从而驱动电机转动。
3. 结构永磁无刷交流电机主要由转子、定子和电子换向器组成。
3.1 转子转子是永磁无刷交流电机的旋转部分,通常由永磁体和转子铁芯组成。
永磁体是电机的励磁源,通过其产生的磁场与定子磁场相互作用,产生转矩。
转子铁芯则起到支撑和传导磁场的作用。
3.2 定子定子是永磁无刷交流电机的固定部分,通常由定子铁芯、定子线圈和定子绕组组成。
定子铁芯起到支撑和传导磁场的作用,定子线圈和定子绕组则通过通以交流电源,产生定子磁场。
3.3 电子换向器电子换向器是永磁无刷交流电机的核心部件,用于控制电机的换向和电流。
它通常由功率电子器件、控制电路和传感器组成。
电子换向器可以根据转子位置和速度,精确控制电流的大小和方向,实现电机的正常运行。
4. 工作特点4.1 高效率永磁无刷交流电机的高效率是其最显著的特点之一。
由于无需电刷和换向器,减少了能量损耗,提高了电机的效率。
相比传统的有刷交流电机,永磁无刷交流电机的效率通常可以提高10%以上。
4.2 高功率密度永磁无刷交流电机具有高功率密度的优势,即在相同体积和重量下,可以输出更大的功率。
这使得永磁无刷交流电机在空间受限或对功率密度要求较高的场合得到了广泛应用,如电动汽车、飞机等领域。
4.3 高可靠性由于无刷交流电机无需电刷和换向器,减少了机械磨损和摩擦,从而提高了电机的可靠性和寿命。
同时,永磁无刷交流电机的控制系统采用先进的电子技术,具有较高的稳定性和可靠性。
4.4 广泛应用永磁无刷交流电机在各个领域都有广泛的应用。
无刷励磁发电机原理无刷励磁发电机是一种直流发电机,与传统的有刷励磁发电机相比,其结构更加简单,维护成本更低,同时具有更好的稳定性和可靠性。
下面将介绍无刷励磁发电机的原理以及工作过程。
无刷励磁发电机的原理是利用电磁感应的原理,通过旋转磁场产生电能。
其基本组成部分包括转子、定子、永磁体和电子元件。
其中,转子和定子是发电机的核心部分,永磁体则用于产生磁场,电子元件则用于控制和调节发电机的输出电压和电流。
具体来说,无刷励磁发电机的转子上固定有一组永磁体,这些永磁体产生的磁场随着转子的旋转而不断变化。
当转子旋转时,磁场会穿过定子上的线圈,并在其中产生电磁感应作用,从而产生电流。
电子元件则将这些电流进行整流和调节,最终将输出电流和电压调整到合适的水平。
无刷励磁发电机的工作过程可以分为四个阶段:励磁、发电、整流和调节。
首先是励磁阶段,此时电子元件会向转子上的永磁体提供一个电流,使其产生一个强磁场。
这个磁场会随着转子的旋转而不断变化,从而在定子上产生一个交变电场。
接下来是发电阶段,此时电磁感应作用开始发挥作用,定子上的线圈中就会产生电流。
这个电流的大小和方向取决于磁场的强度和方向,以及线圈的位置和方向。
然后是整流阶段,此时电子元件会对产生的交流电进行整流,将其转换为直流电。
整流后的直流电可以直接输出,也可以通过调节电子元件来控制电流和电压的大小。
最后是调节阶段,此时电子元件会对电流和电压进行调节,使其符合实际需求。
这个过程中需要进行多次反馈和控制,以确保输出的电流和电压稳定、可靠。
无刷励磁发电机的原理和工作过程非常复杂,需要多个部件和元件的协同作用才能实现。
但是,由于其结构简单、维护成本低、稳定性和可靠性高,因此在实际应用中得到了广泛的应用和推广。
0NQ.140.232交流无刷励磁机、永磁发电机安装使用维护说明书南京汽轮电机(集团)有限责任公司0NQ.140.232 第1 页共11页2010.2.7 宏田制编2010.2.7 张利光对校2010.2.10 葛淑明核审签会2010.3.1 巫旭明标准审查2010.3.9 姜兴林定审准批0NQ.140.232 第2 页共11页标记数量页次文件代号说明简要名签目录............................................................................................................................................ 4 概述.1 .................................................................................................................................... 5 主励磁机.2 ......................................................................................... 5主励磁机典型产品电气数据.2.16 .............................................................................................................. 内部接线原理图2.27 .......................................................................................................................... 2.3 结构简介8..................................................................................................................................... 副励磁机3 8.......................................................................................................... 3.1 副励磁机电气数据......................................................................................................................... 8结构简介3.2 . .................................................................................................................... 84 转子接地检测滑环. 9 安装 (5)11 .................................................................................................................................. 使用说明.611 . ....................................................................................................... 6.1 运行前的准备工作11 ............................................................................................ 6.2 主励磁机整流装置的保护2 1................................................................................................................ 副励磁机充磁6.3本说明书所介绍的情况可能与制造的情况有所出入.备注:由于设计和制造在不断改进,0NQ.140.232 第3 页共11页在进行设备的任何调试或检查之前,应通读本说明书,以全面掌握设备的工作性能.0NQ.140.232 第4 页共11页本说明书适用于南京汽轮电机有限责任公司制造的3MW~75MW汽轮发电机及燃气轮发电机之交流无刷励磁机。
本说明书可作为安装、运行和维护检修工作的指导性文件。
用户在安装、使用前请仔细阅读。
本说明书中未涉及和未规定的部分,按国家标准中有关技术规定执行。
如有特殊要求及供货范围有变化时,应在签订技术协议时明确提出。
按国家标准GB755—2000《旋转电机定额和性能》和JB/T7784—2002《透平同步发电机用交流励磁机技术条件》中的规定,机组使用条件:海拔不超过1000m;冷却空气温度不超过40℃;安装在掩蔽的厂房内,环境温度不低于5℃。
1 概述配发电机组的励磁机由一台主励磁机和一台副励磁机组成,其主励磁机采用一台三相交流无刷励磁机,副励磁机采用一台单相永磁发电机,转子通过法兰与同步发电机联接在一起。
其系统见下示意图:1图三相旋转整流装置V GS 副励磁机主励磁机三相同步发电机G EX副励磁机熔断器主励磁机磁场绕组FU L1 同步发电机磁场绕组L2主励磁机是一台三相同步发电机,其磁场静止、电枢旋转,电枢输出的三相交流电经因它取通入发电机磁场绕组,同轴旋转的三相旋转整流装置整流为直流,供给发电机励磁,消了电刷和滑环所以称为无刷励磁机。
副励磁机是一台单相同步永磁发电机,磁极在转子上,极身用永磁材料制成。
主励磁机和副励磁机设计在同一个闭路管道通风壳体内,它的进风、出风全通到励磁2.机底架,然后再通到同步发电机进风口处。
示意图见图0NQ.140.232 第5 页共11页2图0NQ.140.232 第6 页共11页1 表内部接线原理图2.2500A3时,内部接线采用图。
当励磁机的额定电流在当励磁机的额定电流大于500A 4。
以下(含500A)时,内部接线采用图同步发电机磁场绕组L3 L1 主励磁机磁场绕组L2 主励磁机电枢绕组12 整流二极管~快速熔断器FU1~12 V1 同步发电机定子绕组L43图0NQ.140.232 第7 页共11页同步发电机磁场绕组L3 L1 主励磁机磁场绕组L2 主励磁机电枢绕组整流二极管~6 6 快速熔断器V1L4 同步发电机定子绕组FU1~4图结构简介2.3定子部分:2.3.1钢板,电机共有6个机座是焊接件,其材料除机座圈是用铸钢外,其它均为Q2352.3.1.1磁极,其铁芯由钢板叠压而成,磁极线圈绕成型后再用环氧树脂固定在铁芯上。
配汽轮发电机的励磁机二个接线盒位于电机机座二侧。
从发电机端看,交流无刷励 2.3.1.2磁机接线盒在左侧,永磁机接线盒在右侧。
配燃气轮发电机的励磁机只有一个接线盒。
定子机座内壁里面放有二只加热器。
停机期间建议投入加热器,以保证机内相对湿 2.3.1.3,防止由于潮湿引起电机绝缘电阻降低。
度不大于50% 转子部分:2.3.2电枢转轴中心为空的,电枢绕组输出的三相交流电,经过整流装置整流后变为直流2.3.2.1,接到同步发电机磁场绕组。
)电,通过位于转轴中心孔内的发电机导电杆(见图2电枢铁芯采用硅钢片叠压而成。
铁芯有径向风道和轴向通风孔,线圈支架是用钢板 2.3.2.2焊接而成,电枢槽为开口槽,电枢绕组为星形连接。
整流装置:2.3.2.3每个桥臂采用二个12整流装置上共有个整流二极管,时,当内部接线原理图采用图3个整流二极管正极共同装在一个整流环上,6二极管并联使用,组成三相全波整流桥,其中0NQ.140.232 第8 页共11页6个整流二极管负极共同装在另一个整流环上。
当内部接线原理图采用图4时,整流装置上共有6个整流二极管,每个桥臂上采用一个二极管,组成三相全波整流桥,其中3个整流二极管正极共同装在一个整流环上,3个整流二极管负极共同装在另一个整流环上。
每个整流二极管串联一个快速熔断器,二个整流环固定在风扇座上,三者之间用玻璃布板绝缘,风扇座固定在轴端上,风扇叶是用钢板制成焊接在风扇圈上,整流环和风扇座均用锻铝合金制成。
整流环同时具有散热的作用。
主励磁机采用F极绝缘材料,按B级绝缘等级考核。
3 副励磁机2 表3.2 结构简介3.2.1 定子铁芯固定在副励磁机机座内,其机座又作为主、副励磁机共用端盖,定子铁芯是用硅钢片叠压而成,二边放有端环,端环和铁芯通过外圆沟槽焊接在一起。
3.2.2 定子采用F极绝缘材料,按B级绝缘等级考核。
3.2.3 定子绕组为散下同心式绕组,电机引出线通过机座下方出线孔,引至主励磁机机座侧面的出线盒内,在出线盒内备有熔断器,作为副励磁机过载保护用。
3.2.4 磁极装在转轴上永磁机段。
极身用永久磁钢制成,极靴用钢板制成,通过螺钉将极靴和极身固定在转轴上,磁极螺钉和转轴连接处涂有粘接剂,以防止由于电机运转引起螺钉松动。
4 转子接地检测滑环在发电机励端有两个滑环,分别与发电机转子正负极相连。
厂家随机提供两个刷架,现场安装在端盖上,再将碳刷固定在刷架上。
在发电机的汽(气)端,设有大轴接地碳刷。
0NQ.140.232 第9 页共11页这三个碳刷引出的三个信号接至发电机保护柜,用于转子接地故障检测。
由于碳刷到保护柜之间的引线长度难以确定,引线由用户自行考虑。
5 安装5.1 发电机定、转子安装完毕后,拆励磁机转子上的整流环,在拆卸过程中,所有拆下的零件必须做好记号,以备重新安装时不改变平衡:(1)先将励磁机整流环上与励磁机导电杆相连接一面的固定快速熔断器的螺母(图5项1)卸下,并拆下熔断器;(2)再将励磁机转子的带绝缘轴头上的螺钉拆掉(图5项3);(3)然后将图5所示,两个导电铜排与发电机导电杆相连接的螺钉拆下(图5项4);(4)最后将整流环与励磁机转轴相连接的三个螺钉全部卸下(图5项2)。
5.2 将励磁机定子端盖(非永磁机端)卸下,将永磁机定子和励磁机定子整体吊装到励磁机底板上,并垫好垫片就位,按图纸要求分别调整好励磁机和永磁机定转子之间气隙最大值(最小值)- 平均值(| |)≤5%,固定好励磁机、永磁机定子。