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為什么發(fā)電機(jī)發(fā)的電,不用投入電容?負(fù)載上基本都是感性的用電器
為什么不用投電容?期待大俠來解決~獎勵10分
問
提問者:網(wǎng)友
|
2017-10-01
最佳回答
當(dāng)前電力供應(yīng)緊張,電力系統(tǒng)難于解決供需矛盾。這樣就造成了對小型發(fā)電機(jī)需求量的 大大增加,而在市場上很難買到7kW以下的同步發(fā)電機(jī)。由三相鼠籠異步電動機(jī)和電容器組成的電容發(fā)電機(jī),因其具有一機(jī)兩用,結(jié)構(gòu)簡單、堅(jiān)固耐用、維修方便等優(yōu)點(diǎn),目前仍然有些地位?,F(xiàn)就這種發(fā)電機(jī)的原理,運(yùn)行特性等從理論上分析如下: 1.電容發(fā)電機(jī)原理 感應(yīng)發(fā)電機(jī)的原理接線如圖1a。其轉(zhuǎn)子上如有剩磁Φ0時(shí),當(dāng)時(shí)轉(zhuǎn)動就切割定子繞組而產(chǎn)生感應(yīng)電勢Eo,Eo作用在電容上,便產(chǎn)生一超前Eo90o的電流íC,而íC所生磁通由ΦC與ΦC同相(如圖1b),二者迭加,使轉(zhuǎn)子總磁通增強(qiáng),使定子繞組中感應(yīng)電勢進(jìn)一步加大為E1、必然使電容電流加大為臣磁通加大為íC1,總磁通加大為ΦC1,如此反復(fù)促進(jìn),直到電機(jī)的空載特性曲線V。=f(Ic)與容抗特性直線Vc=f(Ic)二者相交為止。最終的穩(wěn)定電壓大小取決于電容器的容量C及原動機(jī)轉(zhuǎn)速n:(如圖2示)。 2、特性分析 據(jù)對J052—4型7。0kW電容發(fā)電機(jī)組所作試驗(yàn)結(jié)果,綜述性能分析如下: (1)空載特性(如圖3所示)。 空載特性表明,當(dāng)電容電流為零時(shí),感應(yīng)電勢并不為零,而為1.5伏,這是由轉(zhuǎn)子剩磁產(chǎn)生的,也是用異步電動機(jī)發(fā)電建立電壓的必要條件之一。如果用a1表示空載特性曲線的曲線部分與橫軸的夾角,用ac表示容抗直線與橫軸的夾角。很顯然,容抗直線傾角越小,其建立的空載電壓越高。欲使電容發(fā)電機(jī)能建立工作電壓并穩(wěn)定工作,必須在一定轉(zhuǎn)速下具有一定的電容值,即要滿足ac<al。當(dāng)ac=a1時(shí)的電容值為臨界電容值,因此建立電壓的第二個(gè)條件是在一定轉(zhuǎn)速下,電容器組的容量不小于臨界電容值。 圖3 空載特性的線l與存抗直線2 E。一空載電動勢(伏);Ic一電容電流(安);C1 C2、C3一采用乙接線時(shí)的三相總電容值(微法) 根據(jù)上述分析,欲維持發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行,為避免久置不用的發(fā)電機(jī)失磁,在有電源的地方,應(yīng)先做電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)分鐘或在沒有電源的地方,在發(fā)電前以6伏電池對定子繞組進(jìn)行幾分鐘充電,使轉(zhuǎn)子獲磁,對失磁不太嚴(yán)重的發(fā)電機(jī),可通過適當(dāng)提高轉(zhuǎn)速與增加投入電容量來建立電壓。發(fā)電機(jī)投入運(yùn)轉(zhuǎn)后,必須待其建立電壓并升到額定值后,方可加載,即不允許帶載起動。對動力負(fù)載應(yīng)注意其容量值,不要超過發(fā)電機(jī)容量的25%,所帶電動機(jī)的單個(gè)容量不應(yīng)超過發(fā)電機(jī)總?cè)萘康?0%,否則,電動機(jī)難于起動。當(dāng)略大于規(guī)定價(jià)時(shí),可通過并聯(lián)三相電容器加以適當(dāng)補(bǔ)償,否則難以穩(wěn)定運(yùn)行。增減負(fù)載時(shí),要與所配負(fù)載電容容量的調(diào)整同步進(jìn)行,并防止過電壓。當(dāng)動力與照明混用時(shí),應(yīng)先起動動力,而后加照明。 (2)保持電容量不變時(shí),轉(zhuǎn)速與電壓間關(guān)系(如圖4所示)。 試驗(yàn)表明,當(dāng)采用不同的電容容量時(shí),其電壓迅速上升的起始頻率是不同的,且在一定的頻率范圍內(nèi),雖然頻率與電壓近似呈直線規(guī)律變化,但電壓升高的百分比是不同的。 總之,當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速(頻率)上升,會使電容電流增入,使ac變小。這說明頻率對電壓的影響較敏感。 圖4 保持電容值不變時(shí),頻率與電壓關(guān)系 V一線電壓(伏);f一頻率(赫茨) 1一電壓上升過程;2一電壓下降過程 同時(shí)還知道,當(dāng)保持額定電壓值不變時(shí),頻率越高、所需電容量可適當(dāng)降低,如圖5所示。 C一電容量(微法);f一頻率(赫芝) (3)負(fù)載特性。指一定轉(zhuǎn)速下,發(fā)電機(jī)電壓與負(fù)載電流的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)表明,當(dāng)負(fù)載電流增加時(shí),發(fā)電機(jī)端電壓隨之下降且幅度較大。如把負(fù)載電流加大到超過臨值Ilin時(shí),此電機(jī)輸出電流不旦不增加,反而減小,端電壓隨之失去穩(wěn)定而降低。最后,電壓與電流均降為零(如圖6示)。 電感性負(fù)載對發(fā)電機(jī)端電壓的影響比電阻性大得多,由實(shí)驗(yàn)中可見到,這是因?yàn)樗惨找徊糠蛛娙蓦娏魉?。特別是當(dāng)電動機(jī)起動時(shí),需要幾倍于正常運(yùn)行的電流,常易造成發(fā)電機(jī)無法維持電壓。據(jù)發(fā)電機(jī)的負(fù)載特性,當(dāng)負(fù)荷電阻只Rf、于tga√3時(shí),發(fā)電機(jī)電壓將下降,直到零壓。所以電容發(fā)電機(jī)在三相短路及不對稱短路的情況下,都必然造成其端電壓迅速消失,不會引起大的短路電流,是這種電機(jī)運(yùn)行上的特點(diǎn),對簡化繼電保護(hù)設(shè)備很有補(bǔ)益,已被實(shí)踐所證明,這也是一大優(yōu)點(diǎn)。 (4)電容發(fā)電機(jī)的輸出功率。其數(shù)值應(yīng)為銘牌功率(kw)值除以電機(jī)效率。電容發(fā)電機(jī)的輸出電流是負(fù)載電流與電容電流(勵磁)二者的向量和,是大于負(fù)載電流的。為保證發(fā)電機(jī)的正常使用壽命,當(dāng)轉(zhuǎn)速不變時(shí),提高發(fā)電機(jī)電壓的百分比應(yīng)與相應(yīng)降低電流的百分比相當(dāng),以保證其輸出功率不變。 據(jù)了解,現(xiàn)在農(nóng)村中使用的電容發(fā)電機(jī)組有部分不能達(dá)到額定輸出功率值。究其原因有電容器容量不夠;原動機(jī)轉(zhuǎn)速不夠(皮帶輪設(shè)計(jì)選擇不當(dāng)或皮帶調(diào)正不當(dāng));水輪機(jī)達(dá)不到設(shè)計(jì)出力等,對這類問題要視具體情況研究解決。 3.結(jié)論 在當(dāng)前條件下,在一定發(fā)電容量(22kW)以下范圍內(nèi)選用電容發(fā)電機(jī)組,從經(jīng)濟(jì)性,規(guī)格齊全,使用維修方便,易得易購等多方面綜合考慮,做頻率要求不高和獨(dú)立的小容量電源還是可行的。
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