多相励磁发电技术的研究概述

概述了国内外有关多相励磁发电技术的研究情况，分析了多相励磁发电机的控制原理，并通过实验，验证了异步化同步发电机的深吸无功能力与三相交流励磁发电机的变速稳定运行能力。

多相励磁发电机的控制原理与性能分析

本文分析了多相励磁发电机的有功、无功独立调节原理，介绍了用于水电站的交流励磁发电机和用于火电站的异步化同步发电机，着重分析了异步化同步发电机的励磁控制规律，并通过实验证明了多相励磁发电机的有功、无功独立调节能力。

多相励磁发电系统的故障运行分析

多相励磁发电系统在励磁系统发生故障时，可以通过励磁方式的切换，来提高系统的运行稳定性和可靠性。通过计算机仿真可以看出，励磁方式切换后，稳态运行时系统发出的功率将减少，所以，切换励磁方式的同时，要求减少系统的发电功率。

励磁方式对多相励磁发电机的稳定性影响

多相励磁发电机具有明显优于传统同步发电机的性能 ,对于他控式发电系统 ,其稳定性受同步稳定性与异步稳定性的限制 ,而异步稳定性又与转子电阻有很大关系 ,转子电阻越大 ,受异步稳定性的限制越小 ;通过转矩特性研究表明 :转子励磁系统采用电流反馈可以使励磁系统具有电流源的特性 。

核电多相无刷励磁系统中旋转整流器不同开路故障模式的特征分析及诊断

对于核电站频繁发生的多相旋转整流器开路故障,实际现场不仅需要可靠诊断,还需要对故障模式进行准确区分。利用故障在励磁机定子励磁电流中反映的特征来诊断无法被直接测量到的旋转整流器故障是一种有效的途径,但是以往研究均仅关注故障励磁电流的频域特征,能识别故障的发生而无法进一步对故障模式进行分类。为此,该文对旋转整流器一管开路、一相开路以及不同位置的两相开路故障后励磁电流时域、频域及频谱分布特征进行研究。首先,对某11相环形无刷励磁系统的运行特性进行理论分析,基于二极管导通顺序及故障二极管在电机运行周期中所处的位置,对故障励磁电流时域特征进行分析;其次,基于故障对励磁电流的影响机理,对励磁电流故障分量进行解析,得到了旋转二极管不同模式故障下的频域及频谱分布特征,并通过某11相动模样机实验验证了理论分析的正确性;最后,结合励磁电流时域、频域以及频谱分布三者特征,提出了二极管不同模式故障的诊断方法。样机实验表明,该文提出的诊断方法能实现所有故障模式的区分,可为一般多相环形无刷励磁系统旋转整流系统故障的保护提供依据。

核电多相环形无刷励磁机转子绕组短路故障特征分析

多相环形无刷励磁机是大容量核电机组广泛采用的一种励磁机型,实现对其内部故障的可靠保护,对保障核电发电机组的安全运行具有重要意义。因多相环形无刷励磁机为转枢式结构,转子电枢绕组故障无法得到直接监测,但依据故障在定子励磁绕组中反映的特征来实现监测是一种有效的途径。通过理论分析正常运行及转子绕组短路时核电多相环形无刷励磁机的转子绕组与定子绕组产生的磁动势性质及其在气隙磁场中的相互作用,得到了两种运行情况下转子电枢电流和定子励磁电流的谐波特性。对某11相动模样机进行了正常运行和转子电枢绕组短路实验,通过快速傅里叶分析得到了实验电流的谐波特征,实验结果与理论分析相符。该方法适用于任意核电多相环形无刷励磁机的任意形式的转子绕组短路故障特征分析,可应用到核电多相环形无刷励磁机转子绕组短路故障诊断的进一步研究中。

用于多相无刷励磁机开路与短路故障检测的磁极探测线圈设计

多相无刷励磁机已广泛应用于大容量核电机组,但现阶段对常见故障缺乏可靠的检测及保护措施。该文设计了一种用于无刷励磁机故障检测的磁极探测线圈,并研究了不同磁极下探测线圈的组合联结方式。针对多相环形绕组无刷励磁机的励磁绕组匝间短路、二极管开路、电枢绕组断线和内部短路等常见故障,分析了正常运行和各种故障工况下多相电流及其产生的合成电枢反应磁场的特点,推导出各种故障在磁极探测线圈端口引起的电压谐波特征,并通过样机实验进行了验证。理论分析与实验结果表明,应用该文设计的组合磁极探测线圈,可根据探测线圈端口电压的频率特征,检测并区分各种故障,为提高多相无刷励磁机的安全可靠性提供了新思路。

多相多边形无刷励磁机及旋转整流系统的运行状态分析

多相多边形无刷励磁机由于其固有的一些技术特点在一些大容量常规火电站和核电站中得到应用,对该励磁机整流系统运行状态的分析是研究其电气原理和特性的关键。基于多相多边形无刷励磁机电枢实际的空间分布与连接,得到了二极管的理想导通规律;进一步地,考虑换相过程中各阶段的二极管导通数量及等值电路,解析了各状态的电气量波形,获得了各导通状态所满足的临界条件;对一台十一相动模样机进行了实验研究,将实验结果与通过理论解析得到的二极管电流进行了对比,验证了理论分析的准确性。从而完整地揭示了多相多边形无刷励磁机及旋转整流系统的导通换相规律,为该系统的设计提供了理论依据。