無刷勵(lì)磁是什么?它具有什么特征?
無刷勵(lì)磁是指沒有碳刷換向,通過與轉(zhuǎn)子同軸的勵(lì)磁機(jī)輸出勵(lì)磁電流,直接通入轉(zhuǎn)子線圈勵(lì)磁。無刷勵(lì)磁系統(tǒng)由電壓調(diào)節(jié)器對(duì)交流勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁繞組勵(lì)磁,勵(lì)磁機(jī)的電樞繞組產(chǎn)生的交流電經(jīng)旋轉(zhuǎn)整流器整流后供主發(fā)電機(jī)的磁場(chǎng)繞組勵(lì)磁。無刷勵(lì)磁系統(tǒng)有著本身不可被代替的優(yōu)點(diǎn),在危險(xiǎn)工況下能穩(wěn)定的運(yùn)行,是現(xiàn)代中小型電機(jī)和大型無刷勵(lì)磁系統(tǒng)的首選勵(lì)磁方式。
目前使用無刷勵(lì)磁的設(shè)備主要包括以下幾種:
大型風(fēng)力發(fā)電機(jī):在大型風(fēng)電機(jī)群中,無刷勵(lì)磁機(jī)組可以顯著地提高發(fā)電量,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高,能滿足風(fēng)力機(jī)大規(guī)模生產(chǎn)、安裝和運(yùn)行的要求。通過無刷勵(lì)磁機(jī)組能夠?qū)崿F(xiàn)風(fēng)電機(jī)組的低速直驅(qū)發(fā)電,降低整個(gè)系統(tǒng)的噪聲和振動(dòng),提高發(fā)電效率。
汽車發(fā)電:常規(guī)的車用發(fā)電機(jī)由于設(shè)計(jì)星形四線的激磁,因此會(huì)產(chǎn)生停車充電性能差、壽命短等問題。
特別早的還沒淘汰的小容量發(fā)電機(jī)。
某些大中型火電機(jī)組:比如330MW、600MW的北重機(jī)型,代表電廠有浙能臺(tái)州發(fā)電廠等,這些機(jī)組是原Alstom的多相無刷勵(lì)磁技術(shù)。也有百萬千瓦火電,比如我國(guó)最早的百萬千萬電廠,華能玉環(huán)電廠,這是上電的機(jī)型,是西門子技術(shù),采用三機(jī)無刷勵(lì)磁。
大容量核電機(jī)組:中廣核目前在運(yùn)的大多都是無刷勵(lì)磁,東電機(jī)型,原alstom的技術(shù),多為39相無刷勵(lì)磁。無刷的好處是,取消了滑環(huán)和碳刷,可靠性高,所以核電用的多。尤其是是特大容量的,比如世界最大單機(jī)容量的臺(tái)山1750MW核電,用的就是46相無刷勵(lì)磁。
無刷勵(lì)磁的特征主要包括:
1. 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,維護(hù)方便:無刷勵(lì)磁系統(tǒng)取消了電刷和滑環(huán)等易磨損的部件,因此結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,維護(hù)工作量大幅減少。
2. 可靠性高,壽命長(zhǎng):由于沒有電刷和滑環(huán)等易磨損的部件,無刷勵(lì)磁系統(tǒng)的可靠性較高,使用壽命較長(zhǎng)。
3. 高效節(jié)能:無刷勵(lì)磁系統(tǒng)的效率較高,可以有效降低能源消耗和減少環(huán)境污染。
4. 環(huán)境適應(yīng)性較強(qiáng):無刷勵(lì)磁系統(tǒng)可以在各種惡劣環(huán)境下工作,如高溫、低溫、強(qiáng)磁等環(huán)境。
5. 控制精度高:無刷勵(lì)磁系統(tǒng)可以通過電路或控制器實(shí)現(xiàn)各種控制和調(diào)節(jié)功能,控制精度較高。
6. 少維護(hù)或免維護(hù):由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和可靠性高,無刷勵(lì)磁系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)少維護(hù)或免維護(hù)。
7. 適用于多塵和易燃?xì)怏w等惡劣環(huán)境:由于沒有旋轉(zhuǎn)接觸的導(dǎo)電部件,不會(huì)產(chǎn)生火花,因此無刷勵(lì)磁系統(tǒng)適用于有易燃?xì)怏w及多粉塵等惡劣環(huán)境條件下的運(yùn)行場(chǎng)合。
應(yīng)用舉例:無刷發(fā)電機(jī)是一種以電磁感應(yīng)原理產(chǎn)生電能的設(shè)備,它通過轉(zhuǎn)子內(nèi)部的磁場(chǎng)與定子外部的異步電場(chǎng)相互作用來實(shí)現(xiàn)能量傳遞。與傳統(tǒng)的有刷電機(jī)不同,無刷發(fā)電機(jī)沒有電刷,轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng)是通過外部的電子控制器來實(shí)現(xiàn)。
無刷發(fā)電機(jī)主要由主發(fā)電機(jī)、交流勵(lì)磁機(jī)、旋轉(zhuǎn)整流器裝置等組成。在無刷發(fā)電機(jī)中,交流勵(lì)磁機(jī)的作用是提供勵(lì)磁電流,確保主發(fā)電機(jī)能夠正常工作。旋轉(zhuǎn)整流器裝置則將交流電轉(zhuǎn)換為直流電,為發(fā)電機(jī)提供穩(wěn)定的直流電源。
典型的無刷發(fā)電機(jī)由以下五個(gè)部分組成:
主發(fā)電機(jī):是發(fā)電機(jī)的核心部分,負(fù)責(zé)產(chǎn)生電能。
交流勵(lì)磁機(jī):主要作用是提供勵(lì)磁電流,確保主發(fā)電機(jī)能夠正常工作。
旋轉(zhuǎn)整流器裝置:該裝置負(fù)責(zé)將交流電轉(zhuǎn)換為直流電,為發(fā)電機(jī)提供穩(wěn)定的直流電源。
自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器:用于自動(dòng)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的輸出電壓,使其保持穩(wěn)定。
永磁副勵(lì)磁機(jī)(選用部件):如果需要,該部件可為發(fā)電機(jī)提供額外的勵(lì)磁支持。
無刷發(fā)電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)包括:
1. 可靠性高:由于取消了電刷和滑環(huán)等易磨損的部件,無刷發(fā)電機(jī)的可靠性較高,使用壽命較長(zhǎng)。
2. 維護(hù)方便:由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,無刷發(fā)電機(jī)的維護(hù)工作量大幅減少,可以節(jié)省大量的維護(hù)時(shí)間和成本。
3. 高效節(jié)能:無刷發(fā)電機(jī)的效率較高,可以有效降低能源消耗和減少環(huán)境污染。
4. 環(huán)境適應(yīng)性較強(qiáng):無刷發(fā)電機(jī)可以在各種惡劣環(huán)境下工作,如高溫、低溫、強(qiáng)磁等環(huán)境。
5. 控制精度高:無刷發(fā)電機(jī)可以通過電路或控制器實(shí)現(xiàn)各種控制和調(diào)節(jié)功能,控制精度較高。
6. 少維護(hù)或免維護(hù):由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和可靠性高,無刷發(fā)電機(jī)可以實(shí)現(xiàn)少維護(hù)或免維護(hù)。
7. 適用于多塵和易燃?xì)怏w等惡劣環(huán)境:由于沒有旋轉(zhuǎn)接觸的導(dǎo)電部件,不會(huì)產(chǎn)生火花,因此無刷發(fā)電機(jī)適用于有易燃?xì)怏w及多粉塵等惡劣環(huán)境條件下的運(yùn)行場(chǎng)合。