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探究异步发电机的跑电情况

时间:2012-5-16 8:51:00   来源:中国发电机网   添加人:admin

 

  如何对电机进行合理的优化设计使其励磁调节器的容量、体积变小,是该系统研究的关键。而绕组漏电抗的精确计算对于发电机的设计及系统运行的分析是十分重要的。对于传统三相电机的绕组设计及漏电抗的计算,已经非常成熟。但是由于励磁调节器控制的定子双绕组异步发电机系统中定子两套绕组可以采用等匝,也可以采用不等匝。槽漏抗的计算与绕组节距及两套绕组夹角有一定的关系。对于对称的两套绕组的漏抗计算已有文献介绍,而对于不对称的两套绕组的槽形或尺寸可能不相同,其绕组结构形式、绕组在槽中的分布、槽漏抗,尤其是槽互漏抗、谐波互漏抗的计算与传统的三相电机及六相电机有诸多不同之处,不能套用现有文献的计算公式,本文主要采用解析法研究不同绕组结构形式下的定子双绕组异步电机槽漏抗及谐波互漏抗的计算问题。

  定子双绕组异步数学模型设两套定子绕组自对称放置。两套绕组之间的夹角为任意电角度,转子导条等效为三相绕组,电压、电流参考方向按照电动机惯例。六相同步电机的等效电路推导方法,可以推出定子双绕组异步电机在dq坐标下的数学模型。

  漏抗由端部漏抗、槽漏抗、谐波漏抗组成。一般端部漏感相对较弱,对电机影响不大,故端部漏抗的计算仍采用经验公式。这里主要研究槽漏抗和谐波漏抗,尤其是绕组之间的槽互漏抗和谐波互漏抗的计算。本文重点分析余下的两种绕组结构的槽漏抗和谐波漏抗的计算。

  若两套绕组匝数不同,为了满足槽满率一致的要求,每槽内上下层导体的数目应不同,两套绕组所占用的槽面积也不相同,因此,其槽漏抗的计算与两套等匝绕组时槽漏抗的计算不同,需要进行推导。单个槽漏感的计算设控制绕组与功率绕组线圈中的匝数分别为W1,W2,以功率绕组匝数为基准,其匝比为:K=W1/W2。为简化起见,以开口矩形槽为例分析槽漏抗。

  根据静止励磁调节器控制的定子双绕组异步发电机两套绕组不等匝的特点,系统地分析了定子双绕组异步电机漏电抗的计算规律。对采用双层绕组结构的槽自漏抗、互漏感、谐波互漏抗的计算特点进行了分析,推导了相应的计算公式。对两套绕组匝数相同时的槽漏抗计算也进行了分析,并将计算公式推广到任意m1相(180/m1)相带绕组的槽漏抗计算。对采用双重单层绕组的漏抗计算也作了介绍。这些计算公式已经成功地应用于定子双绕组异步发电机的设计中。