为什么大中型同步发电机不采用永磁来励磁?
本帖最后由 long98194 于 2010-8-6 08:24 编辑如题,欢迎大家从价格、结构、工艺、材料等方面来进行讨论 本帖最后由 hualikaifa 于 2010-8-6 08:09 编辑
小小的一块钕铁硼永磁体就有很大的磁力,人工不好控制,用在大中型电机上,永磁体的体积必须加大,在工艺上没法操作,即使采用专用工装也没法完成,假如分成小块拼接,在工艺上也是没法完成的。并且大块的永磁体在生产、充磁方面存在很大难度,质量不好保证,价格高的吓人!这是制约大中型同步发电机不能采用永磁体励磁的两个主要因素。 楼上的正解{:aa17 感应电势 E=BLV,B的强弱影响电机输出的性能,使用永磁体Br的稳定性,一致性不高,永磁体可能退磁,工艺,体积楼上已经说了,使用绕组,这些问题就好处理。 直驱的永磁发电机技术不行吗? 2楼正解。
另外,大型同步发电机采用电励磁,可以方便的调节励磁电流来改变功率因素,以适应电网的要求,永磁能做到吗? 其实大中型电机已有很多采用永磁了,如船舶推进用的电动机、风力发电机等,这些电机功率已经达到了10MW,重量也达到了几十甚至上百吨,至于2楼网友提到的工艺问题、永磁体的充磁、安装、拼接问题等,虽然难度都很大,但已得到解决,只是常规的火电厂、水电站及柴油机、燃气机等驱动的恒速大中发电机没有或极少采用永磁。这里我想主要原因如下:
1 永磁同步电机由于励磁是不可控制和调节的,作为电动机运行时,应用方面主要是对电机的转速有一定的要求,由于其转速完全取决于电源频率,与励磁磁场的大小无关,需要调速时,其变频调速性能并不比其他交流电机差,甚至比其他交流电动机有许多优势,所以磁场不可调不会制约其在电动机场合的应用,相反由于永磁电机的许多技术优势,使永磁同步电动机逐步成为一种发展趋势。但作为发电机运行时,应用方面对电源的要求主要是恒压,即电压随负载电流的变化关系不能太大,也就是稳态电压调整率不能太大,这一点恰恰是永磁电机的劣势,由于励磁不可调,使得永磁发电机的稳态电压调整率很大,小型永磁发电机的稳态电压调整率大约在8%左右,而大中型永磁电机的稳态电压调整率大约在20%~30%,这很显然不能满足大多电气负载的要求,这是制约永磁电机在发电场合应用的最大障碍!
2 大中型永磁电机加工制造难度大,工艺负杂,一般的电机厂没有这种加工制造能力,也是制约其发展的一个原因。
3 永磁电机毕竟使用了许多特殊材料,如稀土材料、非铁磁的结构材料等,导致其价格偏高,目前只能是军工、船舶、风电等特殊场合应用,大规模普及还有个过程。
4 技术上有待突破,要想把永磁机应用于发电机场合,必须采用电枢控制方式来实现恒压,这就需要全功率的变流器,无疑进一步增加了成本,要想降低成本,现在许多研究单位正在试图通过混合励磁、差动补偿等技术来解决,这些技术取得突破后,永磁电机才可能会在发电场合得到广泛应用,让我们共同期待吧! 永磁电机有几个缺点
价格高就不说了,效率上的优势足以补偿这一点
检修困难,永磁体容易失磁,不适应高温和振动大的场合
永磁电机无法调整励磁,无法进行电网无功功率的调节
永磁电机无法进行强励磁,因而过载能力差,这对某些用途是致命的
最后一条,我不太赞成标准答案老哥的说法,永磁电机进行变频调速是没问题的,但若对调速有较高的要求就不行了,比如矢量控制时,由于励磁矢量是不可调的,调速的余地就小了很多,不管是转矩范围还是转速范围都变得十分狭窄 其实变频调速时,通过变频器对电枢控制,永磁机的磁场也是可以控制和调节的,只是所用的励磁分量比较大,电机的功率因数较低,变频器容量较大。
我很赞同你的其他所有观点,特别是“永磁电机无法调整励磁,无法进行电网无功功率的调节永磁电机无法进行强励磁,因而过载能力差,这对某些用途是致命的”的说法! 各位版主,真及高手也!向你们学习了!希望以后多发一些这样有技术含量的文章! 主发电机前用无刷机,无刷机用永磁可不可以?这样就可以降低成本了,也可以实现“无刷”的要求 本帖最后由 么么茶 于 2010-8-9 17:35 编辑
主发电机要用无刷励磁,无刷交流电机用永磁可不可以?这样就可以降低成本了,也可以实现“无刷”的要求
么么茶 发表于 2010-8-9 16:53 http://bbs.simol.cn/images/common/back.gif
没有明白你说的意思 本帖最后由 么么茶 于 2010-8-9 17:25 编辑
有些水轮发电机要采用无刷励磁,
那么一般就要配备一个无刷交流发电机(转枢式三相交流发电机),给水轮发电机(主发电机)励磁。
当然这个无刷交流发电机(副发电机)也是加励磁才能发出电。
那么在副发电机上用永磁体做励磁就可以降低成本了。
{:1_432:}
不过,我觉得
需要强励时无法实现
所以我同意:“永磁电机无法调整励磁,无法进行电网无功功率的调节永磁电机无法进行强励磁,因而过载能力差,这对某些用途是致命的”的说法 那同样存在励磁不可调的问题,而且这样还不如直接做成一个永磁电机。 学习了 中型同步发电机还得好好学 实际上,大型发电机两级励磁的很多,而第二级励磁,也就是副励磁机用永磁电机的也很多。这不存在励磁无法调节的问题,调节是在励磁机的励磁回路,也就是副励磁机的输出回路上的。 没错,副励磁机完全可以用永磁电机,但是13楼的兄弟说的是无刷同步发电机的励磁机(转枢式三相交流发电机),13楼称这个励磁机为副发电机(不是副励磁机),这个副发电机不能用永磁电机,否则同样存在励磁无法调节问题。 说实在的,其实采用永磁后电机体积减少不少,但是爱莫能用,期待技术能突破 技术难点是调节以保证强励,电压,功率因数。。。。
这就是永磁机的存在的缺点
如果用旋转变压器来代替,不知能不能解决这个问题 回复 16# 张老五
不知有没有实例。有的话请列举
谢谢。。。
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