畢業(yè)設(shè)計 無刷同步發(fā)電機交流勵磁機的設(shè)計


目　  錄
摘 要………………………………………………………………………………………… Ⅰ
Abstract ……………………………………………………………………………Ⅱ
第1章  緒論…………………………………………………………………………1
    1.1無刷同步發(fā)電機勵磁系統(tǒng)概述……………………………………………1
1.1.1 二極管無刷勵磁系統(tǒng) ……………………………………………1
1.1.2 晶閘管無刷勵磁系統(tǒng)……………………………………………4
1.1.3 無刷勵磁系統(tǒng)的技術(shù)規(guī)范………………………………………6
1.2 無刷同步發(fā)電機的勵磁方式 ……………………………………………8
1.2.1按交流勵磁功率源分………………………………………………8
1.2.2按旋轉(zhuǎn)元件分………………………………………………………9
1.2.3按有無交流勵磁機分………………………………………………10
1.3 勵磁系統(tǒng)發(fā)展趨勢 ………………………………………………………12
1.4同步發(fā)電機勵磁系統(tǒng)應(yīng)注意事項…………………………………………13
第2章　無刷同步發(fā)電機的工作原理和結(jié)構(gòu)特點………………………………15
2.1 引述………………………………………………………………………15
2.2 無刷同步發(fā)電機的結(jié)構(gòu)特點……………………………………………15
2.2.1 交流勵磁機…………………………………………………………16
2.2.2 旋轉(zhuǎn)整流器…………………………………………………………16
2.2.3 交流勵磁機和旋轉(zhuǎn)整流器的安裝…………………………………17
2.3 交流勵磁機的電壓響應(yīng)特性……………………………………………17
  2.3.1 空載勵磁電壓響應(yīng)……………………………………………………18
  2.3.2 負載勵磁電壓響應(yīng)……………………………………………………18
  2.3.3 發(fā)電機三相短路的勵磁電壓…………………………………………18
2.4  無刷同步發(fā)電機的工作原理……………………………………………19
第3章 方案總體設(shè)計……………………………………………………………21
第4章 方案實體設(shè)計……………………………………………………………23
4.1 勵磁機的電磁設(shè)計……………………………………………………23
    4.1.1 磁路設(shè)計思想………………………………………………………………23
    4.1.2 性能調(diào)整……………………………………………………………………25
4.2  旋轉(zhuǎn)整流器的設(shè)計……………………………………………………………… 25
4.2.1 旋轉(zhuǎn)整流元件的選用………………………………………………26
4.2.2 旋轉(zhuǎn)整流元件的安裝方式…………………………………………27
4.2.3 旋轉(zhuǎn)整流器的保護措施……………………………………………27
4.3電磁計算……………………………………………………………………28
4.3.1技術(shù)參數(shù)的確定…………………………………………………28
4.3.2 勵磁機容量的確定………………………………………………28
4.3.3 主要尺寸的確定…………………………………………………28
4.3.4 定子繞組與鐵心的設(shè)計…………………………………………28
4.3.5 轉(zhuǎn)子繞組與鐵心的設(shè)計…………………………………………28
4.3.6 定、轉(zhuǎn)子槽形尺寸的確定………………………………………29
4.3.7 槽絕緣的確定……………………………………………………29
4.3.8 磁路計算…………………………………………………………29
4.3.9 穩(wěn)態(tài)參數(shù)（漏磁）的確定…………………………………………29
4.3.10 電樞反應(yīng)磁勢和功率因數(shù)角的確定……………………………30
4.3.11 主機滿（空）載時勵磁電流的計算………………………………30
4.3.12 瞬態(tài)參數(shù)…………………………………………………………30
4.3.13 損耗與效率………………………………………………………30
      4.3.14 溫升估算…………………………………………………………31
4.4 電磁設(shè)計計算程序………………………………………………………31
結(jié)束語……………………………………………………………………………49
參考文獻……………………………………………………………………………50
致謝…………………………………………………………………………………51
附錄A：交流勵磁機定子及轉(zhuǎn)子沖片圖
附錄B：交流勵磁機定子及轉(zhuǎn)子繞組圖
附錄C：無刷同步發(fā)電機總裝圖
 

無刷同步發(fā)電機交流勵磁機的設(shè)計

摘要：無刷同步發(fā)電機具有維護簡單，可靠性高，沒有旋轉(zhuǎn)接觸導(dǎo)電部分等優(yōu)點。特別適用于有易燃氣體及多粉塵和無人管理的自動化電站中。無刷同步發(fā)電機主要由主發(fā)電機、交流勵磁機、旋轉(zhuǎn)整流器組成。本文以交流勵磁機設(shè)計為主題進行理論研究。
在介紹了無刷同步發(fā)電機勵磁系統(tǒng)概述及發(fā)展趨勢后，對其工作原理和結(jié)構(gòu)特點進行了介紹。本文重點對交流勵磁機的磁路進行計算，但磁路計算先要解決兩個問題：如何根據(jù)主發(fā)電機給定的直流勵磁電壓和直流勵磁電流計算出交流勵磁機的輸出交流相電勢，相電流及交流勵磁機容量；如何計算交流勵磁機的電樞反應(yīng)，功率因數(shù)及其所需的安匝數(shù)。這都在后續(xù)章節(jié)中解決了。對旋轉(zhuǎn)整流元件的選用、安裝、保護等都進行了介紹。

關(guān)鍵詞：無刷同步發(fā)電機　　交流勵磁機　　旋轉(zhuǎn)整流器

The design of Brushless synchronous
AC generator of AC excitor

ABSTRACT:The brushless synchronous AC generator take on the merits such as the simple maintenance ,the high dependability not having the revolve contact conduct electricity part. Be applicable to flammability gas many powder and the automatization power station of nobody managing. The design of Brushless synchronous AC generator constitute of the main generator AC excitor revolve selenium rectifier and so on. This dissertation is focused on the theory of control design for AC excitor.
Firstly. This thesis introduces the summarize and developing trend of Excitation system of the Brushless synchronous AC generator.Then introduce the principle of work and the construction characteristic. This thesis calculates emphases the excitor circult of AC excitor .but the calculate of excitor circult must solve two problem: how to caculate the output AC phasic potential, phasic electric current and the capacity of AC excitor basing on the main generator direct current excitating voltage and direct current excitation current ;how to caculate the armature feedback, power factor and required ampere-turn of AC exciter.All that will be  solved in the later chapter.In the end I explain the selecting installation and protection  of the revolving rectifier element.
Keywords: Brushless synchronous AC generator  Excitation system  revolving rectifier