UMH11N-TN与三相半波整流器类似,可以推导出换相重叠角γ与电抗负载因数:翕的关系为:

cosγ=P=9tI                  (4-30)

式中,当电抗负载因数在0~πb范围内变化时,换相重叠角γ在0~t/3内变化。这时整流器工作在一相导通与两相交替导通轮流出现的状态。

三相全波整流器整流电压平均值与电抗负载因数之间的关系曲线如图4-20所示。

同三相半波整流电路一样,当电抗负载因数进一步增大时,整流器还会工作在一相导通、两相导通及三相短路状态交替出现或两相导通与三相短路交替出现的状态,其结果是使整流电压进一步下降。在正常情况下,应通过设计参数,尽量减小电抗负载因数,以保证有较高的输出电压。只有在故障情况下,才会出现后两种整流方式,如主发电机励磁绕组短路或主发电机电枢绕组短路,这时整流电压下降,但流过整流管的电流增大,容易造成过热。当考虑交流励磁机电枢绕组电阻R口和整流器正向压降时,整流电压将下降(h=Ru+ri)。因为两相电压相等时开始换相,因此换相点由A点提前到A/点,α角称为换相提前角,整流电压波形如图4-21所示。

图4-20 三相全波整流器整流电压与电抗负载因数的关系

图4-21 三相半波整流器考虑电阻压降时的整流电压波形

交流励磁机的工作特性,交流励磁机的电枢反应,交流励磁机电枢反应的特点.

交流励磁机的输出经旋转整流器整流后给主发电机的励磁绕组供电,其电枢电流为非正弦波,因此其工作特性有别于带线性负载的同步发电机。

三相半波整流器的电枢电流波形如图4-22(a)所示。由图可见,基波电流滞后于相电动势一个相位角甲,cosp可看作交流励磁机的功率因数,其大小取决于电抗负载因数为了测量谐波电枢反应的自励作用,可以采用图4-24所示的试验电路。用蓄电池E作为励磁机励磁绕组VI的供电电源,与励磁绕组并联的二极管D可以将谐波电动势整流为直流,从而得到谐波电枢反应电流的直流分量。图中串联的电感线圈L起平滑励磁电流的作用。电流表A1测量由蓄电池提供的励磁电流分量,A2测量流过励磁绕组的实际电流。对某台容量为30kVA、采用三相半波整流器的无刷交流发电机,测量结果为A1的读数为2.21A,A2的读数为2.60A,两个电流之差为0.39A,这就是谐波电动势经整流后形成的自励电流,约占所需励磁电流的15%。显然,主发电机励磁电流越大,谐波电枢反应越大,自励作用也随之增强。

图4-24 测量谐波电枢反应自励作用的试验电路

正确利用谐波电枢反应的自励作用,可以减轻调压器的负担,减小调压器的功耗。但若参数匹配不当,也可能干扰调压器的正负.

利用谐波电枢反应检测旋转整在无刷交流发电机的维护过程中内容。但直接检测旋转整流器的状态又比较困难谐波申感应电的工作状态。

对三相半波整流器,正常情况下2、4次谐波电流的影响比较大。2次谐波电流形成顺序电枢反应磁势,其转向与转子转向相同;4次谐波电流形成逆序电枢反应磁势,其转向与转子转向相反,两者都在励磁机励磁绕组中感应出3倍基波频率的电动势。其波形如图4-25所示。

图4-25 谐波电枢反应的正常情形

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