CN111913107A - 一种绕线式异步发电机的试验方法 - Google Patents

一种绕线式异步发电机的试验方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种绕线式异步发电机的试验方法，包括以下步骤：1）原动机启动，带动绕线式异步发电机达到转速，得到绕线式异步发电机的机械旋转频率，确定绕线式异步发电机定子输出频率，确定绕线式异步发电机转子频率；2）通过调节绕线式异步发电机的机械旋转频率并和转子频率叠加，使绕线式异步发电机定子绕组始终以用户需求的频率切割磁场，发出频率为用户需求的频率的三相交流电；3）调节三相交流电源使所述绕线式异步发电机定子输出电压为额定，这时，绕线式异步发电机使用同步电机的试验方法进行试验。本发明通过采用转子交流励磁的方式，将绕线式异步发电机获得等同于同步发电机类似的试验方法，从而达到电机参数及相关试验测试的目的。

Description

一种绕线式异步发电机的试验方法
技术领域
本发明涉及电机领域，特别涉及一种绕线式异步发电机的试验方法。
背景技术
绕线式异步发电机是指利用定子与转子间气隙旋转磁场，与转子绕组的励磁电流相互作用的一种交流发电机。一般该类发电机均采取转子短接成笼型、定子挂网回馈方式进行试验，试验方式比较单一，且对于电机制造过程中，存在许多电机参数较难验证的问题。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种算法简单的绕线式异步发电机的试验方法。
本发明解决上述问题的技术方案是：一种绕线式异步发电机的试验方法，是基于试验装置实现的，试验装置包括原动机、绕线式异步发电机、三相交流电源和可调负载，所述绕线式异步发电机转子与原动机通过联轴器耦合，绕线式异步发电机转子侧三相绕组通过滑环碳刷引出并连接三相交流电源，绕线式异步发电机定子通过开关与负载、电抗器连接；
所述试验方法包括以下步骤：
1)原动机启动，带动绕线式异步发电机达到转速n，根据公式
Figure BDA0002637775920000011
p为绕线式异步发电机极对数，得到绕线式异步发电机此时的机械旋转频率f机，根据用户要求确定固定的绕线式异步发电机定子输出频率f用，由机械旋转频率f机和绕线式异步发电机定子输出频率f用确定绕线式异步发电机转子频率f转，f转＝f用-f机；
2)通过调节绕线式异步发电机的机械旋转频率并和转子频率叠加，使绕线式异步发电机定子绕组始终以用户需求的频率f用切割磁场，发出频率为f用的三相交流电；
3)发电机输出频率为f用后，根据Ni＝ΦRm可知，电机中的主磁场的磁场强度由三相交流可调电源的励磁电流决定，故通过调节三相交流电源的电流可使气隙中的主磁场Bm增强，根据电磁感应法则E感＝4.44fN1φm，通过调节三相交流电源的电压使所述绕线式异步发电机定子输出电压为额定，这时，绕线式异步发电机使用同步电机的试验方法进行试验。
上述绕线式异步发电机的试验方法，所述实验装置中，三相交流电源的三相频率、电压及相序可调。
上述绕线式异步发电机的试验方法，所述步骤2)中，根据用户所需绕线式异步发电机定子输出频率f用，在绕线式异步发电机转子侧通过电源给转子输入一个频率为f转＝f用-f机的三相交流电，这时绕线式异步发电机定子输出频率将出现两种情况：第一种，绕线式异步发电机定子输出频率为f用的交流电；第二种，定子输出频率为f机-(f用-f机)的交流电，若绕线式异步发电机定子输出频率出现第二种情况，则改变绕线式异步发电机转子侧电源任意两相的相序即可使电机绕线式异步发电机定子输出频率为f用-的交流电。
上述绕线式异步发电机的试验方法，所述步骤3)中，发电机输出电压恒定后，根据欧姆定律公式
Figure BDA0002637775920000021
调节电阻R的大小可调节电机输出电流的大小，故通过调节负载使所述绕线式异步发电机输出电流达到额定。
本发明的有益效果在于：本发明通过转子上的机械旋转频率与加在转子上的交流励磁频率有机的结合，使电机发出一定频率范围的电能供用户使用，可使绕线式异步发电机定子发出的电频率根据用户需求进行调节，有效地拓展了绕线式异步发电机的试验方法，通过采用转子交流励磁的方式，将绕线式异步发电机获得等同于同步发电机类似的试验方法，从而达到电机参数及相关试验测试的目的。
附图说明
图1为本发明中试验装置的示意图。
图2为本发明中试验方法的流程图。
图3为绕线式异步发电机定子输出频率出现的两种情况的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。
如图1所示，试验装置包括原动机1、绕线式异步发电机2、三相交流电源3和可调负载4，所述绕线式异步发电机2转子与原动机1通过联轴器耦合，绕线式异步发电机2转子侧三相绕组通过滑环碳刷引出并连接三相交流电源3，绕线式异步发电机2定子通过开关与负载4、电抗器连接。三相交流电源3的三相频率、电压及相序可调。
如图2所示，一种绕线式异步发电机的试验方法，包括以下步骤：
1)原动机1启动，带动绕线式异步发电机2达到转速n，根据公式
Figure BDA0002637775920000031
p为绕线式异步发电机极对数，得到绕线式异步发电机2此时的机械旋转频率f机，根据用户要求确定固定的绕线式异步发电机2定子输出频率f用，由机械旋转频率f机和绕线式异步发电机2定子输出频率f用确定绕线式异步发电机2转子频率f转，f转＝f用-f机。
2)通过调节绕线式异步发电机2的机械旋转频率并和转子频率叠加，使绕线式异步发电机2定子绕组始终以用户需求的频率f用切割磁场，发出频率为f用的三相交流电。
根据用户所需绕线式异步发电机2定子输出频率f用，在绕线式异步发电机2转子侧通过电源给转子输入一个频率为f转＝f用-f机的三相交流电，这时绕线式异步发电机2定子输出频率将出现两种情况：第一种，绕线式异步发电机2定子输出频率为f用的交流电，欠同步状态如图3中的左图所示；第二种，定子输出频率为f机-(f用-f机)的交流电，超同步状态如图3中的右图所示，若绕线式异步发电机2定子输出频率出现第二种情况，则改变绕线式异步发电机2转子侧电源任意两相的相序即可使电机绕线式异步发电机2定子输出频率为f用-的交流电。
3)发电机输出频率为f用后，根据Ni＝ΦRm可知，电机中的主磁场的磁场强度由三相交流可调电源的励磁电流决定，故通过调节三相交流电源3的电流可使气隙中的主磁场Bm增强，根据电磁感应法则E感＝4.44fN1φm，调节三相交流电源3使所述绕线式异步发电机2定子输出电压为额定.
发电机输出电压恒定后，根据欧姆定律公式
Figure BDA0002637775920000041
调节电阻R的大小可调节电机输出电流的大小，故通过调节负载4使所述绕线式异步发电机2输出电压、电流达到额定；这时，绕线式异步发电机2使用同步电机的试验方法进行试验。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则范围之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种绕线式异步发电机的试验方法，其特征在于，是基于试验装置实现的，试验装置包括原动机、绕线式异步发电机、三相交流电源和可调负载，所述绕线式异步发电机转子与原动机通过联轴器耦合，绕线式异步发电机转子侧三相绕组通过滑环碳刷引出并连接三相交流电源，绕线式异步发电机定子通过开关与负载、电抗器连接；
所述试验方法包括以下步骤：
1)原动机启动，带动绕线式异步发电机达到转速n，根据公式
Figure FDA0002637775910000011
p为绕线式异步发电机极对数，得到绕线式异步发电机此时的机械旋转频率f机，根据用户要求确定固定的绕线式异步发电机定子输出频率f用，由机械旋转频率f机和绕线式异步发电机定子输出频率f用确定绕线式异步发电机转子频率f转，f转＝f用-f机；
2)通过调节绕线式异步发电机的机械旋转频率并和转子频率叠加，使绕线式异步发电机定子绕组始终以用户需求的频率f用切割磁场，发出频率为f用的三相交流电；
3)发电机输出频率为f用后，根据Ni＝ΦRm可知，电机中的主磁场的磁场强度由三相交流可调电源的励磁电流决定，故通过调节三相交流电源的电流可使气隙中的主磁场Bm增强，根据电磁感应法则E感＝4.44fN1φm，通过调节三相交流电源的电压使所述绕线式异步发电机定子输出电压为额定，这时，绕线式异步发电机使用同步电机的试验方法进行试验。
2.根据权利要求1所述的绕线式异步发电机的试验方法，其特征在于，所述实验装置中，三相交流电源的三相频率、电压及相序可调。
3.根据权利要求1所述的绕线式异步发电机的试验方法，其特征在于，所述步骤2)中，根据用户所需绕线式异步发电机定子输出频率f用，在绕线式异步发电机转子侧通过电源给转子输入一个频率为f转＝f用-f机的三相交流电，这时绕线式异步发电机定子输出频率将出现两种情况：第一种，绕线式异步发电机定子输出频率为f用的交流电；第二种，定子输出频率为f机-(f用-f机)的交流电，若绕线式异步发电机定子输出频率出现第二种情况，则改变绕线式异步发电机转子侧电源任意两相的相序即可使电机绕线式异步发电机定子输出频率为f用-的交流电。
4.根据权利要求1所述的绕线式异步发电机的试验方法，其特征在于，所述步骤3)中，发电机输出电压恒定后，根据欧姆定律公式
Figure FDA0002637775910000021
调节电阻R的大小可调节电机输出电流的大小，故通过调节负载使所述绕线式异步发电机输出电流达到额定。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02246797A (ja) * 1989-03-18 1990-10-02 Fuji Electric Co Ltd 巻線形誘導発電機の電力制御方法
EP2757384A2 (de) * 2013-01-21 2014-07-23 AREVA GmbH Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung von Fehlern einer elektrischen Maschine
CN106249144A (zh) * 2016-08-16 2016-12-21 株洲中车时代电气股份有限公司 双馈风力发电机匝间短路故障诊断方法及故障监测方法
CN106610474A (zh) * 2015-10-23 2017-05-03 中国电力工程顾问集团华北电力设计院有限公司 基于同步发电机异步旋转频率响应试验的参数测试方法
CN107783038A (zh) * 2016-08-26 2018-03-09 中国船舶重工集团海装风电股份有限公司 一种双馈风力发电机效率的测试方法、装置及系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02246797A (ja) * 1989-03-18 1990-10-02 Fuji Electric Co Ltd 巻線形誘導発電機の電力制御方法
EP2757384A2 (de) * 2013-01-21 2014-07-23 AREVA GmbH Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung von Fehlern einer elektrischen Maschine
CN106610474A (zh) * 2015-10-23 2017-05-03 中国电力工程顾问集团华北电力设计院有限公司 基于同步发电机异步旋转频率响应试验的参数测试方法
CN106249144A (zh) * 2016-08-16 2016-12-21 株洲中车时代电气股份有限公司 双馈风力发电机匝间短路故障诊断方法及故障监测方法
CN107783038A (zh) * 2016-08-26 2018-03-09 中国船舶重工集团海装风电股份有限公司 一种双馈风力发电机效率的测试方法、装置及系统

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
XIANJIANG SHI 等: "Development of fault diagnosis test bench for doubly-fed wind generator based on stator current analysis method", 《2019 CHINESE CONTROL AND DECISION CONFERENCE》 *
刘岩梅 等: "船舶电动系统中双馈异步发电机的故障分析", 《舰船科学技术》 *

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