異步發(fā)電機概述
篩分給料機1 工作原理
異步電動機加上適量的電容器,便成為一臺異步發(fā)電機,也就是將所需要的電容器,并接在破碎機異步電動機定子出線端即可。
異步發(fā)電機在水輪機的驅動下,當其轉速達到額定粉料螺旋輸送機值時,利用其剩磁建立微小的剩磁電壓。該剩磁電壓加在接于定子出線端的電容器上,產生一個容性電流,該電流便成為發(fā)電機的勵磁電流。當異步發(fā)電機有了勵磁電流時,它發(fā)出的電壓就會進一步升高,如此循環(huán),發(fā)電機的電壓(額定值)就會逐漸建立起來。
2 勵磁電容器的聯(lián)結螺旋洗砂機與確定
2.環(huán)錘破碎機1勵磁電容器的聯(lián)結
勵磁電容器根據它所起的作用不同,分為主電容器和附加電容器兩種。主電容器是用來使發(fā)電機建立空載電壓的電容器,一般是將它們聯(lián)結成一組,并接于發(fā)電機出線端。附加電容器是用來使發(fā)電機由空載至滿載,維持發(fā)電機額定電壓不變的電容器。附加電容器要根據實際負荷的大小進行投(切),所以它們必須分成若干組分別接入電路。例如對于電阻性負荷(如照石料破碎設備明、電熱等)的附加電容器應設置在電站,由電站的運行人員視負荷情況進行投(切)。對于感性負荷(如電動機等)則應將其附加電容器并接在負荷之上,隨負荷的投入(退出)而投入(退出)。
2.2 電容圓形振動篩器規(guī)格的確定
2.2.1 電輸送裝置容器額定電壓的確定
在選定異步發(fā)電機勵磁電容器的額定電壓時,一般要求電容器的耐壓水平必須大于其實際工作電壓的1.5倍以上,并以選用油浸交流電容器為管鏈式粉體輸送機好。
2.2.2電容器額定容量的電機振動輸送機選定
作為異步煤破碎機發(fā)電機的勵磁電容器,一般都是作Δ形聯(lián)結接入電路的,所以其容量可按如下兩式計算而得:
精密篩分機(1)
0.019振動落砂機9×K×P×(tgφ慣性振動熱料輸送機負帶式輸送機械+tgφ電)μF
(2)
式中 C主——主勵磁電容器容量,μF;
C附——附加勵磁電容器容量,μF;
I0——電動機空載電流值,A;
f——電動機額定頻率,Hz;
U——電動機額定電壓,V;
φ負——負載的運行功率因數角;
φ電——電動機額定負荷時功率因數角;
K——安全裕量系數(一般K值為1.05~1.15);
P——電動機的額定功率,kW。
因為電動機的空載電流值銘牌上一般是不標注的,必須查找其他有關資料方可得到,或者采用瑞典通用電氣公司(ASEA)所推薦的經驗公式進行計算。也可將電動機作空載運行,對其進行現(xiàn)場實測而取得其空載電流值。
I0=2×Ie×(1-cosφ電)
(3)
式中 Ie——電動機的額定電流值,A。
即通過采用式(1)、(2)、(3)的計算,便可求得異步發(fā)電機滿載負荷運行時,共需要的三相勵磁電容器的總容量為:C總=C主+C附μF。
現(xiàn)以Y系列6極異步電動機改作發(fā)電機運行為例,采用式(1)、(2)、(3)求得其所需要的三相勵磁電容器總容量如表1所示。
表1 異步發(fā)電機容量與電容器容量配套表
發(fā)電機容量/kW
所需三相電容器總容量/μF
空載
負荷cosφ=1
負荷cosφ=0.8
負荷cosφ=0.7
C主
C附
C附
C附
5.5
88.5
106.0
205.0
240.6
11.5
172.8
211.8
409.8
481.0
15.5
191.7
260.6
530.6
627.9
3030
184.9
446.2
986.2
1180.7
55.0
435.3
748.0
1738.0
2094.7
75.0
590.9
1020.0
2370.0
2856.4
110.0
861.8
1496.0
3476.0
4189.4
200.0
1422.7
2592.0
6192.0
7489.0
在此有兩點需要說明一下。第一,附表中所列數據均是按勵磁電容器作Δ形聯(lián)結接入電路計算而得。若電容器作Y形聯(lián)結接入電路,則其總容量應為作Δ形聯(lián)結接入電路的3倍,但電容器的耐壓水平則可降為作Δ形聯(lián)結時的倍。第二,因為影響勵磁電容器容量的因素很多。所以由式(1)、(2)計算的結果,不可能十分精確(一般均偏小)。故表1所列數據僅可作為購置電容器時的參考數據,準確的數值必須通過對發(fā)電機運行現(xiàn)場試驗、調整來確定。
3 操作方法
異步發(fā)電機的開機操作如下:首先開啟水輪機,待機組轉速接近額定轉速時,將主電容器投入。觀察發(fā)電機控制盤上的電壓表指示,繼續(xù)將導水葉逐漸開大至發(fā)電機電壓為額定值。
在載負荷時,首先將導水葉開大,并將附加電容器投入,即可合閘送電載負荷。根據發(fā)電機控制盤上電壓表及頻率表的指示,一方面調節(jié)導水葉的開度,另一方面調節(jié)附加電容器投入的組數,使發(fā)電機端電壓保持不變。
在停電關機時,必須先將導水葉關閉至零,使機組停止轉動。斷開外線送電開關,再斷開主電容器及附加電容器和站內總開關。
4 常見故障及處理
4.1 按以上操作方法啟動機組后,當機組轉速達到或略高于額定轉速,發(fā)電機空載電壓不能建立。一般有三種可能,其一是剩磁不足或剩磁消失所致。可采用6~12V干電池(或其他同電壓的直流電源),在發(fā)電機定子任一相(兩相之間也可)作約2~3min的碰觸(即所謂的充磁),即可使發(fā)電機順利建壓。其二是勵磁電容器損壞,應對電容器進行檢測,并根據損壞情況進行更新。其三有可能是改作發(fā)電機運行的異步電動機本身發(fā)生了故障(例如籠式轉子發(fā)生斷條等),應對電動機進行全面檢查并排除故障。
4.2 發(fā)電機能夠建壓,但當電壓達到額定值時,頻率已超過50Hz。將機組轉速降低使頻率保持額定值,則發(fā)電機端電壓便低于額定值。這主要是勵磁電流不足所造成的,也就是C主值偏小所致,應將主電容器C主的容量適當增大。
4.3 與第二點故障現(xiàn)象完全相反,這是因為C主的容量偏大所致,應將C主的容量適當減小。
4.4 發(fā)電機溫升過高。有可能是嚴重過負荷、發(fā)電機定子繞組一點接地或發(fā)生了匝間短路、發(fā)電機通風不良等原因所造成的,應從這些方面去查找故障原因,并排除故障。
4.5 損壞電容器的主要原因
4.5.1 過電壓擊穿。為防止電容器易被過電壓擊穿,除在選用時一定要使其額定電壓值大于實際工作的1.5倍以上外,還必須為電容器設置必要的過電壓保護。
4.5.2 電容器過熱極易引起膨脹而損壞,所以在運行之中必須設法限制電容器表面溫度,不得高于周圍空氣溫度的15~20℃。
4.5.3 電容器受潮極易損壞,所以在運行中應特別注意電容器的防潮問題。
4.5.4 電容器超頻率運行極易老化、擊穿、損壞,在運行中必須將頻率控制在允許范圍內。
5 運行中的注意事項
5.1 異步發(fā)電機承載感性負荷的能力較差,其承載的感性負荷總量應以發(fā)電機額定容量的35%左右為佳,最多不得超出發(fā)電機額定容量的40%,而且單臺電動機的最大容量不得大于發(fā)電機額定容量的20%。若感性負荷總容量或單臺電動機容量過大,在其投運時可能會造成發(fā)電機端電壓消失的故障。
另外,為了提高異步發(fā)電機啟動電動機負荷的能力,可采取加裝適量啟動電容器來實現(xiàn)。
5.2 異步發(fā)電機運行電壓應盡量控制在額定電壓值以內,最大電壓偏移值不得大于±5%。三相負荷應盡量做到對稱平衡,不平衡度必須嚴格控制在規(guī)程允許范圍之內。
5.3 發(fā)電機的各相負荷電流不對稱時,其各相電流之差必須小于額定電流值的20%,而且任何一相的電流值均不得超過額定值。
5.4 當發(fā)生發(fā)電機甩負荷故障時,必須立即將所有勵磁電容器全部切除,然后再以最快的速度將導水葉關閉至零。
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