电机小学生 发表于 2011-12-23 00:32

独立运行的同步发电机的,整流负载,功率因数到底是怎么确定的?

小弟在这里问一个基础的问题

一台独立运行的电励磁同步发电机经过二极管整流   再逆变接一台电动机

若下图所示(没有画图的工具,画图板随意勾画的,见笑了)




1一般按常识,发电机的功率因数是由负载的阻抗性质决定的,那么这个接整流-逆变(交直交)-电动机 的环节,功率因数是怎么确定的?

2 在我电机设计阶段,用户只给了容量,电压等,那我直接将功率因数定为某值,在按这一功率因数来确定励磁电流,对于这种工况,这种设计是正确的吗?

3 若整流阶段,我接的不是二极管整流,而是桥式全控整流,那这个功率因数又是怎么定的?


问的问题比较弱,让您见笑了!真的发现自己是电机的小学生啊!哎,,,,,,

最后,非常感谢您的热心回答,非常感谢!

xinjing 发表于 2011-12-23 12:55

这个问题还真没研究过,Mark下,希望大家踊跃发言。

fengxingyun 发表于 2011-12-23 14:19

个人意见,仅供参考:
1.整流桥就是你发电机的的负载,电动机就是你逆变器的负载。如果问发电机的功率因数,那就是整流器决定,如果问逆变器的功率因素,那就是电动机决定。
2.电机设计需要给一个额定值,但是电励磁的需要有一个可调的功率因数范围,即在这个范围内,都是可以正常运行。
3.桥式全控的话,功率因数是可调的。比如加pfc,比如通过控制方式改变实现可调

电机小学生 发表于 2011-12-23 15:21

回复 3# fengxingyun


    首先感谢fengxingyun 兄的回答,非常感谢!!!

【发电机的功率因数,那就是整流器决定】 这句,请问怎么个决定法,能具体说说吗?

再次感谢!

fengxingyun 发表于 2011-12-23 17:38

多在网上找找嘛,网上挺多整流电路功率因数的文章。

我在网上随便搜索了一下:整流电路的谐波和功率因数,你看看有没有帮助。

不好意思,链接我发不上来,你自己搜索一下吧

电机小学生 发表于 2012-1-10 15:24

回复 5# fengxingyun


    首先 谢谢fengxingyun兄的热心回答,非常感谢!

和做变流器的人说 ,他说若是用四象限的变流器,发电机机 功率因数就是1 ,因为变流器可以补偿功率因数,否者就是由 变流器接的电动机的功率因数决定的。
   不知道这种说法是否合理。
   小弟对控制所知甚少,让您见笑了!
   
   最后,再次感谢您的热心帮助!

异乡de人 发表于 2012-1-10 21:12

见过说这种整流的功率因数可以用1计算

电机小学生 发表于 2012-1-10 21:35

回复 7# 异乡de人


    谢谢 异乡de人 的人的回答
我的问题

1 整流部分为不可控桥式整流, 所以就不涉及控制角的问题.只跟换相角有关,一般算这种接整流负载的功率因数,是有一个迭代换相角的过程,然后由换相角迭代出功率因数来,但一般教科书里都是整流桥+一个阻感负载,但如我图所示,整流桥+整流电容+逆变(IGBT)+电动机,我不知道这个【整流电容+逆变(IGBT)+电动机】是否对发电机的功率因数有影响?因为按照迭代换相角确定功率因数的方法,除了发电机的自身的特性,就是要输出的电流和电压对其有影响,所以我糊涂了。

2 大家老说,全控式整流桥,可以当成功率因数是1的负载,我不明白为什么?

3在我电机设计阶段,用户只给了容量,电压等,那我直接将功率因数定为某值,在按这一功率因数来确定励磁电流,对于这种工况,这种设计是正确的吗?我对这个方法没底 ?

4 和做变流器的人说 ,他说若是用四象限的变流器,发电机机 功率因数就是1 ,因为变流器可以补偿功率因数,否者就是由 变流器接的电动机的功率因数决定的,我想不通都 交-直-交 了,这个有直接环节了,电动机怎么就对发电机的功率因数有影响了呢?

yinduhua 发表于 2012-1-11 09:08

发电机可以用调节励磁电流的方式调节功率因数

电机小学生 发表于 2012-1-11 10:46

回复 9# yinduhua


    谢谢您的回答,我的问题是,这个功率因数是由谁确定的 !
    功率因数当然和励磁电流有关了,这个是毋容置疑的,小弟的问题是,这个功率因数是由谁确定的 !对于独立运行的电励磁发电机,个人的理解是由负载确定的,那么对于这种整流(不可控桥式整流)+整流电容+逆变(全控IGBT,SPWM)+电动机的负载,到底是这么个意思。
    再次谢谢您的热心回答!

欧阳庆 发表于 2012-1-11 11:11

这个问题真的不知道如何回答才好, 大家都说功率因数是由负载的阻抗角决定,此话应该没问题;但对你要问的问题,依本人之见, 不能统论这个功率因数如何来定, 对电动机端,PF取决于电机所带的负载和电机运行时的工矿而定,对发电机端,可以按你的最初的想法,按某一数值取为发电机的功率因数的要求, 同时,在不满足无功要求的时候,由发电机进行励磁调节,以适当的补偿些无功要求, 中间环节是基本不可控制的, 也就无法真正的改变整个系统的功率因数.

电机小学生 发表于 2012-1-11 13:18

回复 11# 欧阳庆

首先谢谢欧阳师叔的指导!非常感谢!
您认为
【2 在我电机设计阶段,用户只给了容量,电压等,那我直接将功率因数定为某值,在按这一功率因数来确定励磁电流,对于这种工况,这种设计是正确的吗?】

是可行的啦?


我设计一台电机,我当然希望功率因数是1啦,我就定的是1, 然后我知道工况是我说的   整流(不可控)+整流电容+ 逆变+电动机,    我仔细琢磨,觉得功率因数设置为1 ,搞的发电机设计,是最佳的工况,实际工况,但凡不是这个功率因数,对我励磁电流或者负载定子电流都会增大,所以我就想整明白,到底这个功率因数取多少合适,在电机设计阶段,是怎么取的?

最后,再次感谢师叔的恩知道!

long98194 发表于 2012-1-12 08:19

1、首先电动机作为最终的负载,按电力系统的有关规定,功率因数不能低于0.9;
2、作为孤网运行的发电机(不可控励磁调节)来讲,必须计算出负载的无功消耗方能决定发电机的功率因数,同时对发电机的转速也很严格的要求,否则频率波动比较大;
3、若整流阶段,接的不是二极管整流,而是桥式全控整流,整流输出有所提高,但是不等于功率因数提高了。我认为可以按常规0.8的功率因数去确定,让发电机励磁调节器具备恒功率因数运行模式即可满足。

欧阳庆 发表于 2012-1-12 11:28

long98194 兄都已经说出了你要的答案, 有一点与之不同的是,对电动机端的功率因数要求高了一点, 但你可以自己在考虑一下,定出个合理的范围.

weibufeng 发表于 2012-1-12 13:23

不懂啊,等大侠们解答了

电机小学生 发表于 2012-1-12 16:43

回复 13# long98194


首先感谢long98194的热心回答,非常感谢!
    对于您的回答, 小弟有几点疑问,想再次问问

(1)“作为孤网运行的发电机(不可控励磁调节)来讲,必须计算出负载的无功消耗方能决定发电机的功率因数” 如何计算出负载的武功消耗,对于我上面所说的工况,说个思路即可。
(2)“若整流阶段,接的不是二极管整流,而是桥式全控整流,整流输出有所提高,但是不等于功率因数提高了” 整流输出有所提高 ,指的是输出功率有所提高?为什么有的人说,可控了,功率因数就是1呢? 这么说有道理吗?
(3)按常规0.8的功率因数来定,这个0.8是怎么来的?什么工况都是0.8? 还请具体说说
(4)“让发电机励磁调节器具备恒功率因数运行模式即可” 中说的“恒功率因数运行模式”是指的的AVR所具备的功能? 还是说只有我发电机哪个参数满足某一个条件,AVR才能满足这个“恒功率因数运行模式”?

   实在不好意思,问了如此多基本的问题,让你费心了!
   最后,再次感谢您的热心解答!非常非常感谢!

long98194 发表于 2012-1-13 07:59

本帖最后由 long98194 于 2012-1-13 08:09 编辑

回复 16# 电机小学生
1、电动机设计时不是有额定功率因数吗?就拿这数据考虑你线路无功损耗和你逆变无功损耗即可以了;
2、建议你去查看电《力电子变流技术》;
3、我国通常发电机0.8功率因数来设计;
4、对!必须恒功率因数运行模式,才能让发电机去跟踪负载无功的变化,对于孤网而言,也就是恒定电压运行模式

欧阳庆 发表于 2012-1-16 13:08

long98194说的很对, 电动机负载发生变化,无功也跟着变化, 发电机通过AVR 自动跟踪无功变动,保持独立运行系统的电压在正常的范围内波动.

电机小学生 发表于 2012-1-16 14:47

本帖最后由 电机小学生 于 2012-1-16 14:49 编辑

回复 18# 欧阳庆
回复 17# long98194



    感谢long98194   、师叔的回复

对于这种发电机-交-直-交 -电动机的工况

若我知道电动机的额定功率因数,我发电机的额定功率因数就按这个电动机的额定功率因数来定

若我不知道电动机的额定功率因数,我发电机就的额定功率因数按就按0.8设计,这样即使实际的功率因数会高些,就当是我发电机的裕量了

不知道我这么理解,正确否?

电机小学生 发表于 2012-2-10 09:34

还希望大家能下一个结论
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