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同步小型柴油發(fā)電機優(yōu)勢
同步小型柴油發(fā)電機優(yōu)勢
同步發(fā)電機是電力系統(tǒng)的核心，它集旋轉與靜止、電磁變化與機械運動于一體，把機械能轉換為電能，供給電力系統(tǒng)。其動態(tài)性能十分復雜，而且其動態(tài)性能又對全電力系統(tǒng)的動態(tài)性能有極大影響。因此，理解同步電機的特性和建立其的模型是極其重要的
2. 1同步發(fā)電機的數(shù)學描述方法
1.描述同步發(fā)電機的兩種基本方法
(1)一種是用abc相變量表示的磁鏈電流電壓關系方程;
(2)另一種用dq0軸系來表示的磁鏈電流電壓關系方程。
2. abc相變量和dq0變量之間的變換
設定子a相和d軸之間的夾角為0,q軸前d軸90度。則定子相電流到dq軸新變量的變換如下:
2. 2同步發(fā)電機的數(shù)學模型
1.數(shù)學模型推導前的假設
在推導同步發(fā)電機的方程時，作如下假設:
(1)就定子與轉子的相互影響而言，定子繞組沿氣隙是正弦分布的;
(2)定子槽不會引起轉子電感隨轉子位置而變化;
(3)忽略磁滯的影響;
(4)忽略磁飽和的影響。
前面三點假設是合理的，這己被假設計算性能與實際測量性能相比較的結果所證實。第四點假設是為了分析方便而設定的。忽略磁飽和時，只需處理線性禍合電路，并可用疊加原理。
2.同步發(fā)電機六階數(shù)學模型
正方向規(guī)定(由于三相對稱，本文只取其中的一相分析):
電流一一采用發(fā)電機極性慣例，定子電流的正方向是流出電機，勵磁和阻尼電路的電流正方向是流入電機;
電壓一一以沿電流方向的電壓降為正;
小型柴油發(fā)電機的轉速是通過改變循環(huán)噴油量來獲得的。改變小型柴油發(fā)電機的油量調節(jié)機構，使其轉速調節(jié)到規(guī)定的轉速范圍內稱小型柴油發(fā)電機調速。為此必須裝設專門的調速裝置，以便根據(jù)小型柴油發(fā)電機負載的變化自動調節(jié)供油量，維持其規(guī)定的轉速范圍，這種裝置稱調速器。
發(fā)電用小型柴油發(fā)電機要求在外界負荷(用電量)變化時能保持恒定的轉速，以保證發(fā)電機電壓和頻率的恒定。若外界負荷減少而噴油量不變，則小型柴油發(fā)電機功率就會大于外負荷而使轉速升高，轉速升高后又進一步擴大了功率不平衡，使轉速繼續(xù)升高以致發(fā)生飛車。反之，若外界負荷增加而噴油量不變，小型柴油發(fā)電機轉速就會降低并zui終導致停車。所以，發(fā)電用小型柴油發(fā)電機必須裝設定速調速器，保證負荷變化時小型柴油發(fā)電機的轉速基本不變。
1.按轉速調節(jié)范圍分類
小型柴油發(fā)電機調速器按轉速調節(jié)范圍可以分為四類:
(1)極限調速器。又名限速器，用以限制小型柴油發(fā)電機的zui高轉速，以防止小型柴油發(fā)電機發(fā)生
飛車事故，只有當轉速過某一規(guī)定值時才起作用。小型柴油發(fā)電機正常運轉范圍內不起調節(jié)作用。
(2)定速調速器。又名單制式調速器，使小型柴油發(fā)電機保持在所規(guī)定的轉速范圍內穩(wěn)定運轉。這種調速器通常用于發(fā)電小型柴油發(fā)電機上，在調節(jié)系統(tǒng)中，通過調節(jié)手輪可在規(guī)定轉速上下調節(jié)5%以滿足并車操作要求。
(3)全制式調速器。可在小型柴油發(fā)電機全部轉速范圍內任意選定不同的轉速，并能自動調節(jié)燃油量保持選定的轉速穩(wěn)定不變。它廣泛用于船舶主機和發(fā)電小型柴油發(fā)電機。
(4)雙制式調速器。有高、低兩個轉速控制點，用以限制zui高轉速及改善小型柴油發(fā)電機怠速工況的穩(wěn)定性。其中間的轉速工況由人工直接控制。它用在帶有離合器或對低速性能要求較高的船舶小型柴油發(fā)電機上。
2.按作用原理分類
小型柴油發(fā)電機調速器按作用原理可以分為三類:
(1)機械調速器。直接利用飛鐵產生的離心力與調速彈簧張力之間的不平衡力去移動油量調節(jié)機構來穩(wěn)定小型柴油發(fā)電機的轉速。其結構簡單、工作可靠、維修方便，廣泛用于中、小型小型柴油發(fā)電機。缺點是工作能力較小，不能實現(xiàn)恒速調節(jié)。
(2)液壓調速器。利用飛鐵產生的離心力與調速彈簧張力之間的不平衡力去操縱液壓伺服器，利用液壓作用產生更大的動力去移動油量調節(jié)機構來調節(jié)小型柴油發(fā)電機的轉速。液壓調速器轉速調節(jié)范圍廣、調節(jié)精度高、穩(wěn)定性好、通用型強，但其結構復雜、調試及維護所要求的技術較高。廣泛用于大、中型小型柴油發(fā)電機。
(3)電子調速器。由磁性測速頭、速度傳感器、放大器、轉速設定器等電子元件和執(zhí)行器控制小型柴油發(fā)電機油門，從而調節(jié)小型柴油發(fā)電機轉速。與其他兩種調速器相比，具有反應速度高，裝置簡單，附屬設備少，可靠性高，安裝調整方便，調節(jié)精度高等優(yōu)點。使用廣泛，便于實現(xiàn)小型柴油發(fā)電機電站裝置的全自動化，滿足現(xiàn)代船舶無人值守的要求。