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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(qū)動下,當其轉(zhuǎn)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(chǎn)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(jié)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(jié)
  勵磁電容器根據(jù)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(jié)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(jù)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(jié)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)μF

(2)

式中 C——主勵磁電容器容量,μF;
   C——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——負載的運行功率因數(shù)角;
   φ——電動機額定負荷時功率因數(shù)角;
   K——安全裕量系數(shù)(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(jīng)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?cè)萘繛椋篊=C+CμF。
  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?cè)萘咳绫?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?cè)萘?μF

空載

負荷cosφ=1

負荷cosφ=0.8

負荷cosφ=0.7

C

C

C

C

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(shù)據(jù)均是按勵磁電容器作Δ形聯(lián)結(jié)接入電路計算而得。若電容器作Y形聯(lián)結(jié)接入電路,則其總?cè)萘繎獮樽鳓ば温?lián)結(jié)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(jié)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(jié)果,不可能十分精確(一般均偏小)。故表1所列數(shù)據(jù)僅可作為購置電容器時的參考數(shù)據(jù),準確的數(shù)值必須通過對發(fā)電機運行現(xiàn)場試驗、調(diào)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(zhuǎn)速接近額定轉(zhuǎn)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(jù)發(fā)電機控制盤上電壓表及頻率表的指示,一方面調(diào)節(jié)導水葉的開度,另一方面調(diào)節(jié)附加電容器投入的組數(shù),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(zhuǎn)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(nèi)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(zhuǎn)速達到或略高于額定轉(zhuǎn)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??刹捎?~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(jù)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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的容量偏大所致,應將C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(nèi)。

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?cè)萘炕騿闻_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(nèi),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(nèi)。
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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