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楼主: forlink

[讨论] 各种电源之分析与比较

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发表于 2008-11-17 10:38 | 显示全部楼层
同意19楼的说法,交流变压器目前世界最大交流变压器是西门子生产,已经达到840MVA,550KV,重达381t。
斩波变压器我不清楚世界最大是多少,我做过的最大的才12MW,还是靠并联结构搭建的。与交流相比,微不足道。
我强调一点就是,直流输电最终用电还是要转换成交流的。

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forlink + 10 能够结合生产实际经验,数据最能说明问题!

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[LV.4]偶尔看看III

 楼主| 发表于 2008-11-17 10:45 | 显示全部楼层
对上面进行总结一下
1从发电环节来讲,电机内部直接产生的是交流电,如果要发出直流电,还需机械或者电子换向器,结构复杂,增加了成本与不可靠性。所以从产生环节来讲交流电占有很大优势;从输电环节来讲,直流输电具有交流输电不可比拟的优点,这其中关键的就是解决了电力系统稳定性问题。我们知道,电力系统不稳定的因素就是无功功率的存在。
3三相交流电从发、输和用电角度,都比单相交流电优势明显。所以采用三相交流电。
下面重点讨论问题1、4和5

[ 本帖最后由 forlink 于 2008-11-18 20:25 编辑 ]
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[LV.4]偶尔看看III

 楼主| 发表于 2008-11-17 10:56 | 显示全部楼层
对于同步发电机而言,输出方波交流电比正弦交流电要容易,而且效率肯定要高。
原因如下:1:同步电机为了得到比较好的正弦形状,采用了短距与分布绕组,这使得绕组利用率降低。如果采用整距集中绕组,绕组系数就是1。但是这里面有一个问题,就是集中绕组在定子表面的排列不如分布绕组有优势。
2:凸极同步电机转子形状影响气隙磁密分布。为了得到正弦交流电,常采用不均匀气隙。如果要想得到方波交流电,采用均匀气隙即可。
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发表于 2008-11-17 11:55 | 显示全部楼层
我想问下LZ是什么学什么的,是从事电机设计工作吗?
分析的很到位。。。佩服,工作时间应该不短了。
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[LV.4]偶尔看看III

 楼主| 发表于 2008-11-17 14:38 | 显示全部楼层


我从事电机分析与设计研究工作有1年多了,PhD
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发表于 2008-11-17 16:41 | 显示全部楼层
即使发电机能输出理想方波交流电,但考虑到输电网的线路电感和对地电容等因素,负载不可能获得方波交流电。

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发表于 2008-11-17 17:06 | 显示全部楼层
学习了,平时只知道用,还真没有考虑为什么要用三相交流,人们用电已经有一个多的世纪了,我想前辈们也肯定想过以上的问题。到底是什么具体的原因,还得查资料。:L :L :L :L
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[LV.4]偶尔看看III

 楼主| 发表于 2008-11-17 17:49 | 显示全部楼层
原帖由 hitsammi 于 2008-11-17 16:41 发表
即使发电机能输出理想方波交流电,但考虑到输电网的线路电感和对地电容等因素,负载不可能获得方波交流电。


这位兄弟说得很对,所以我们设计的方波交流发电机主要用于整流场合。

[ 本帖最后由 forlink 于 2008-11-18 19:48 编辑 ]
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[LV.4]偶尔看看III

 楼主| 发表于 2008-11-18 19:54 | 显示全部楼层
带整流负载的方波发电机最大的优点就是,基波以及所有谐波(也就是整个方波)均参与能量转换,成为有功输出。而这些谐波在正弦情况下是不希望出现的
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[LV.4]偶尔看看III

 楼主| 发表于 2008-11-18 19:57 | 显示全部楼层
现在所设计的方波发电机一般都是六相或者十二相,定子采用多个三相绕组相移一定角度,然后分别整流,在直流母线端串并联。
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发表于 2008-11-18 20:29 | 显示全部楼层
第5题的个人看法:
    中频电源是中频电炉成套设备中的电源部分。中频电源进线电压由380-1250V,6脉、12脉、24脉,功率为30KW-10000KW,中频电炉容量为0.015吨-60吨。
  中频电源设计先进,数字化智能(计算机)控制系统,扫频起动方式可控硅中频电源,是我公司继数字化零压起动可控硅中频电源后的又一力作。该型中频电源集中外感应加热先进技术,智能化控制系统中独特设计的阻抗调节系统,可在加热过程中不断检测感应器(炉体)工作状态,不断调节中频电源内部参数,使其在加热过程中一直牌最佳工作状态,因而效率高、节电、省时,电源运行平稳、可靠性高、元器件寿命长。
  除常规过流、过压、截流、截压、缺相、停水延时、逆变失败等到保护外,独特设计的防误操作保护深得用户好评。
  维护简单:智能化控制(计算机)系统中主板为全集成单板结构,简单、可靠。线路采用单元化设计,各工作单元均有工作状态及故障显示、维护、维修极其简单。

    高频电源是指电源的频率高的交流电源,它提供的电压是连续的,可以用在信号的调制,也可以用来带动变频电机工作,是电镀,氧化,电解必不可少的设备。

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发表于 2008-11-18 21:26 | 显示全部楼层
原帖由 forlink 于 2008-11-18 19:57 发表
现在所设计的方波发电机一般都是六相或者十二相,定子采用多个三相绕组相移一定角度,然后分别整流,在直流母线端串并联。


列相更多的是为了解决整流部分的难度,减小单个整流管上的电流;也提高了可靠性

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发表于 2008-11-18 22:16 | 显示全部楼层

回复 3楼 wander168 的帖子

3次谐波的问题
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发表于 2008-11-19 19:47 | 显示全部楼层
问题1:采用交流电进行输送电,可以尽可能地减小电力系统在传输过程中的损耗(采用高压方式进行输电,可以以比较小的电流高的电压得到大功率),目前也有直流输电,但是成本较高!
2:个人感觉,是因为正弦交流电的变化比较平缓,其微分形式与其形式只是相位不同,对电路的感性和容性要求比较低;
3,4:三相电,单相电,和多相电,其根本区别在于其对外输出的功率不同,相同电压下,其输出功率是随相数呈正比,相数和功率应该是最重要的考虑因素!

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 楼主| 发表于 2008-11-19 21:04 | 显示全部楼层
回答楼上:在整流场合,多相电可以减少低次谐波含量,有效降低滤波器体积和重量。
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发表于 2008-11-19 21:51 | 显示全部楼层

回复 16楼 forlink 的帖子

个人概念不清,两相绕组可以产生圆形旋转磁场,致歉并感谢各位
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发表于 2008-11-20 10:15 | 显示全部楼层
补充31楼,中频电源也会用在高速电机上,例如说气流纺上用的转杯,轴承、喷油嘴的切削电机的驱动等。

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发表于 2008-11-20 10:28 | 显示全部楼层
多相电机主要应用在:
1、低电压大功率场合,因为降低电压而增大的电流被分配到增加的相绕组中。例如舰艇电源。
2、特高可靠性场合,因为相数可以冗余。
3、静音驱动场合,多相脉动小,噪音低。例如静音潜艇用13相电源、17相电源等。

[ 本帖最后由 wander168 于 2008-11-20 10:46 编辑 ]

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发表于 2008-11-20 10:41 | 显示全部楼层
楼主介绍一下方波发电机的具体的应用场合好吗?希望尽量详细点。
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 楼主| 发表于 2008-11-20 18:38 | 显示全部楼层
回楼上:所谓方波发电机,是指电机输出电压波形为方波,而不是传统的正弦型。注意,这里的方波不是矩形,见附图。方波发电机主要用于变流器场合。
方波发电机最早由王凤翔教授提出,并发表在IEEE上,见附件。而后其又对方波发电机理论与设计做了大量的研究工作,经整理最终发表在其专著《交流电机的非正弦供电》。

[ 本帖最后由 forlink 于 2008-11-20 19:52 编辑 ]
1.JPG

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