三相异步电动机用作异步发电机的研究_380v三相电机价格介绍

时间：2019-02-13 03:20:41　来源：雅意学习网本文已影响人

　　摘要：在小容量三相交流电网出现暂时停电时，可以用三相异步电动机做为临时应急的三相交流发电机。该方法不改变三相异步电动机的内部结构，只须在其外部接上适当的电容即可。　　关键词：异步电动机电容器励磁电压异步发电机发电
　　
　　在农村或某些场合，经常停电。在急需用电而又没有发电机时，可以利用农村常用的三相异步电动机加接适当容量的电容，改装成异步发电机，以满足临时供电的需要。此种异步发电机具有结构简单,一机两用,成本低，改装、维修方便等优点，具有广泛的实用价值。
　　
　　1. 工作原理
　　
　　1.1电压的建立
　　异步电动机加上适量的电容器，便成为一台异步发电机，也就是将所需要的电容器，并接在异步电动机定子出线端即可。如图1所示。
　　
　　异步发电机在原动机的驱动下，当其转速达到额定值时，利用其剩磁建立微小的剩磁电压。该剩磁电压加在接于定子出线端的电容器上，产生一个容性电流，该电流便成为发电机的励磁电流。当异步发电机有了励磁电流时，它发出的电压就会进一步升高，如此循环，发电机的电压(额定值)就会逐渐建立起来。
　　由此不难看出，异步发电必须具备以下条件：有原动机拖动供给机械能量。电动机必须有剩磁。必须外接一定量的电容，供给电动机建立定子磁场所需的无功电流。
　　一般运行后的异步电机转子上都存有剩磁，而无需考虑充磁。如因某种原因确实没有剩磁时，也可进行充磁。
　　
　　1.2发电频率与电机转速的关系
　　异步发电机之所以能产生电压，一个很重要的原因，是由于转子转速略大于定子磁场的同步速，即存在转差。发电电压频率与电机转速存在如下关系：
　　
　　由上式可以看出：在电机极数一定时，发电频率f将决定于电机转速n，转速上升、频率升高；转速下降频率降低。由于电机类负荷的设计工作频率为50Hz，带这类负荷的异步发电频率尽量控制在50Hz左右，在单独带照明负荷时因频率的高低不会造成多大影响，故频率范围可适当放宽。
　　
　　1.3 异步发电机的负载特性
　　了解异步发电机的负载特性是很重要的，将有助于我们掌握异步发电的相关特性、特点，在实际应用过程中应对自如。
　　(1)负载特性曲线：
　　负载特性曲线是在保持异步发电机转速和外接电容量不变的情况下，只改变负载的大小，所测出的负载电流与端电压的对应关系曲线。特性曲线如图2所示。
　　
　　曲线①对应带纯电阻负载时的情况,曲线②对应带感性负载时的情况。从曲线①、②均可看出，当负载电流为零时(即空载时)，输出电压对应100％处为最大，随着负载电流的增加，输出电压下降幅度是比较大的，当负载电流超过各自对应的临界值时，电流不仅不增加反而快速减小，此时端电压已失去稳定并继续降低，直至端电压和负载电流均降至零。
　　比较曲线①和②不难发现，曲线②所对应的电流临界值小于曲线①所对应的电流临界值。这说明异步发电机带感性负载的能力将小于电阻性负载，也就是说异步发电最适用供给照明负载，供给动力负载(一般为感性)只能是少量的，一般可控制在发电机容量的20％以下，且掌握动力负载的单机容量不宜大于发电机容量的10％。同时在运行中应注意随负载的变化，适当增减电容的投入量，以维持端电压不致过高或过低，还要注意不要使负载过重，以免导致电压降至零。
　　
　　1.4 短路及不对称运行特性
　　当异步发电机出现三相短路时，其电流必定超过临界值。由上面异步发电机的负载特性可知，这时将导致端电压和电流反而会迅速下降至零，不会引起大的短路电流。这是异步发电机运行的一大优点，故可简化或不考虑对异步发电机进行短路保护。
　　
　　2.操作方法
　　
　　异步发电机的开机操作如下：首先开启原动机，待机组转速接近额定转速时，将主电容器投入。观察发电机控制盘上的电压表指示，继续将原动机逐渐加速至发电机电压为额定值。
　　在载负荷时，首先将原动机开大，并将附加电容器投入，即可合闸送电载负荷。根据发电机控制盘上电压表及频率表的指示，一方面调节原动机的转速，另一方面调节附加电容器投入的组数，使发电机端电压保持不变。
　　在停电关机时，必须先将原动机关闭至零，使机组停止转动。断开外线送电开关，再断开主电容器及附加电容器的总开关。
　　
　　3.输出电压与频率
　　
　　当异步发电机的转速为异步电动机额定转速的２倍时，其空载时的端电压和频率近似等于异步电动机额定电压和频率的２倍，（空载时外接电容容易被击穿），但异步发电机的端电压和频率随负载功率的增大而下降，要以调整负载功率的大小以保证异步发电机的电压和频率接近其额定值，无异于削足适履。然而要维持其电压和频率不变，在调节转速的同时，要根据负载的大小和性质调节电容器的数值的大小，这很难做到，因此，异步发电机的输出电压和频率以及输出功率都不稳定。为此，异步发电机有以下缺点：有功功率不能太高，不能接过大的感性负载。
　　
　　4. 常见故障及处理
　　
　　按以上操作方法启动机组后，当机组转速达到或略高于额定转速，发电机空载电压不能建立。一般有三种可能，其一是剩磁不足或剩磁消失所致。可采用6―12V干电池(或其他同电压的直流电源)，在发电机定子任一相(两相之间也可)作约2―3min的碰触(即所谓的充磁)，即可使发电机顺利建压。其二是励磁电容器损坏，应对电容器进行检测，并根据损坏情况进行更新。其三有可能是改作发电机运行的异步电动机本身发生了故障(例如笼式转子发生断条等)，应对电动机进行全面检查并排除故障。
　　
　　参考文献：
　　［1］汪国梁主编.电机学.北京：机械工业出版社 1987.
　　［2］辜承林等编著. 电机学. 华中科技大学出版社 2004.
　　［3］顾绳谷.电机及拖动基础.北京：机械工业出版社.
　　［4］P. C. Krause Analysis of Electric Machinery McGraw-Hill 1986.

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