异步发电机 工作原理

异步发电机

异步发电机是利用定子与转子间气隙旋转磁场与转子绕组中感应电流相互作用的一种交流发电机。依工作原理又称“感应发电机”。转速略高于同步转速。输出功率随转差率大小而增减。可由电网激磁或用电力电容器自行激磁。

中文名

异步发电机

外文名

asynchronous generator

又 称

感应发电机

用 途

小功率水轮发电机

主要优点

结构简单，牢固

性 质

交流发电机

目录

1. 1 定义及种类 2. 2 产生过程 3. 3 优缺点 1. ? 主要优点 2. ? 主要缺点 3. 4 经济性 4. 5 发电机 1. 6 交流发电机 2. 7 同步发电机

异步发电机定义及种类

异步发电机又称“感应发电机”。利用定子与转子间气隙旋转磁场与转子绕组中感应电流相互作用的一种交流发电机。其转子的转向和旋转磁场的转向相同，但转速略高于旋转磁场的同步

异步发电机 转速。常用作小功率水轮发电机。

交流励磁发电机又被人们称之为双馈发电机.交流励磁发电机由于转子方采用交流电压励磁，使其具有灵活的运行方式，在解决电站持续工频过电压、变速恒频发电、抽水蓄能电站电动-发电机组的调速等问题方面有着传统同步发电机无法比拟的优越性。交流励磁发电机主要的运行方式有以下三种：1） 运行于变速恒频方式；2） 运行于无功大范围调节的方式；3） 运行于发电-电动方式。

异步发电机产生过程

随着电力系统输电电压的提高，线路的增长，当线路的传输功率低于自然功率时，线路和电站将出现持续的工频过电压.为改善系统的运行特性，不少技术先进的国家，在6\世纪A\年代初开始研究异步发电机在大电力系统中的应用问题，并认为大系统采用异步发电机后，可提高系统的稳定性，可靠性和运行的经济性.

异步发电机优缺点

异步发电机主要优点

笼型转子异步发电机结构简单，牢固，特别适合于高圆周速度电机。无集电环和碳刷，可靠性高，不受使用场所限制。由于无转子励磁磁场，不需要同期及电压调节装置，电站设备简化。负荷控制十分简单，多数情况下不需水轮 机调速器，水轮机可全速运行或在锁定导叶开度下在一定转速范围内变速运行。异步发电机尽管可能出现功率摇摆现象，但无同步发电机类似的振荡和失步问题，并网操作简便。 异步发电机主要缺点

大容量异步发电机必须与同步发电机并列运行或接入电网运行，由同步发电机或电网提供自身所需的励磁无功，因此异步发电机是电网的无功负载。尽管从原理上说异步发电机可以借助于电容器孤立运行在自激状态，但处于这种运行状态时，发电机调压能力很弱，当发电机达到临界负荷，将引起电压崩溃。异步发电机的励磁一般而言可由同步发电机，电网或静止电容器提供。具体的励磁提供方式由电站类型或电网运行条件决定。虽然异步发电机不能提供自身和负载所需的无功，可能是一个缺陷，但当其使用恰当时，可作为电网无功优化的一种手段。并将会对电站和电网带来明显的技术经济效益。 [1]

异步发电机经济性

⑴异步发电机装备的电站由于无需直流励磁系统，同期装置，电站投资费用低。 ⑵由于无集电环,电刷，转子励磁绕组，因此维护及运行费用低。

⑶异步发电机转子为隐极及无同步发电机类似的转子绕组，因此一般效率高于同容量同转速的同步发电机.相同的水源下，采用异步发电机可多发电。

⑷异步发电机的上述经济性优势将会由于异步发电机所需励磁（或附加同步容量或附加电容器）受到部分抵消。

⑸异步发电机所需励磁的大小与电机的额定转速成反比（即与电机的极对数成正比），转速越高，标幺值励磁越低。

⑹异步发电机电站厂房面积较同步发电机电站厂房面积小。

异步发电机发电机

发电机是把机械能转换成电能的装置。法国人伊波利特·皮克西伊制成了第一台永磁发电机。

在皮克西伊的发电机中，磁场是一块固定的永久磁铁产生的。绕在板材组件上的一个绕组，在这个磁场中旋转，绕组的一端接在永磁发电机的地线上，另一端接在发电机的线柱上。绕组的闭合电路构成感应电流的电枢。当绕组线圈在磁场中旋转时，由于切割磁力线，在绕组的线圈中就会产生感应电动势。如发电机外接负载则有电流产生。这里我们把旋转的绕组称为转子电枢，把永久磁铁称为定子磁极。1831年，英国人迈克尔·法拉第就是这样作示范表演的。这是最早的感应发电机，是把机械能转变成电能的最早装置。这种发电机产生的电流为交流电，故又称交流发电机。

直到1871年7月17日，比利时人齐纳布·格拉姆发明了第一台用机械能产生电能的直流发电机。格拉姆的发电机是这样设计的： 电线绕在环状物上，在与环状物的转轴垂直的磁场中旋转，每个绕组电线的两端连接在整流子的两片上，两个电刷与这个整流子接触形成正电极和负电极。格拉姆的情绪异常激动，因为以前他只不过是一个上过夜校的普通工人，在维也纳博览会上，他一下成了世界知名人士。1878年，他又发明了交流发电机。当时人