同步發(fā)機電勢波形的改善1.電勢中的高次諧波在同步發(fā)電機氣隙中的磁強度是難以做到完全按正炫規(guī)律發(fā)布的，一般是近似梯形發(fā)布，因此，發(fā)電機定子每相組中的電勢也正炫的梯形波。根據(jù)富氏級數(shù)診斷，梯形波電勢可分解為從式中可見，同步發(fā)電機每相電勢中，除基波外還包含一系列奇次諧波，其中三次諧波影響最大。2.應(yīng)電勢波形的改善高次諧波的存在，不僅使電勢的波形變壞，而且諧波電勢在發(fā)電機中將引起額外的附加損耗，使發(fā)電機能效下降，溫升增高，同時輸電線中的高次諧波所產(chǎn)生的電對其附近的通信還將產(chǎn)生有害的干擾。因此，應(yīng)設(shè)法采取措施來消除高次諧波的影響。改善發(fā)電機電勢波形的方法有：(1)引用短繞組前面分折已知，梯形波可分解為基波和各高次諧波。在同步發(fā)電機定子繞組中，由基波產(chǎn)生基波電勢，三次諧波產(chǎn)生三次諧波電勢，五次諧波產(chǎn)生五次諧波電勢表示基波和五次諧波，圖中可知，如果基波的極矩為t，那么，五次諧波的極矩t=1/5t.如果把一個y=4/5t的短距線圈放在五次諧波中，這時短距線圈的兩條有效邊恰好處在同一極性，在短距線圈每條有效邊中，五次諧波電勢尺寸相等，而方向相反，對整個線圈而言，兩者相互抵消，所以該線圈出線端間的五次諧波電勢為零。同理，取y=6/7t，則可消除七次諧波電勢，由此可知，選擇適當?shù)木€圈節(jié)距，柴油發(fā)電機組就可消除或削弱電勢中的高次諧波。(2)引用分布繞組引用分布繞組，不僅使定子鐵心圓周得到充分的利用，廣東發(fā)電機廠家而且還可改善電勢波形。對于分布繞組，雖然在每個瞬間各個線圈所產(chǎn)生的電勢是近似梯形波，但是每個極相組幾個繞組元件后，迭加后總的電勢的波形就接近于正弦波形了。(3)三次諧波的消除在同步發(fā)電機定子繞組電勢的高次諧波中，三次諧波電勢數(shù)值最大。但由于三次諧波電勢的頻率是基波電勢頻率的三倍，因此，三相繞組中的三次諧波電勢彼此的相位差為3×120°=360°，即同相位。如果繞組接成星形時，線電壓中的三次諧波為uab3=ua3-ub3=0ubc3=ub3-uc3=0uca3=uc3-ua3=0可見三相繞組接成星形時，它們的線電壓中是沒有三次諧波的。如果三相繞組接成三角時，在三角形團合回中，總電勢為三相電勢的總和。對基波而言，由于相位彼此相差120°，因此ea1+eb1+ec1=0，在三角形回中不會產(chǎn)生基波電流。但對三相繞組中的三次諧波，由于相位相同，于是總電勢為一相電勢的三倍，這樣大的三次諧波電勢，就會在三角形回中產(chǎn)生很大的三次諧波電流，引起附加損耗，所以同步發(fā)電機定子繞組一般都引用星形接法。綜上診斷可知，三相定子繞組接成星形，可消除輸出電壓中的三次及其倍數(shù)的各次諧波，而適當選擇繞組元件的節(jié)距，可減小或消除五次和七次諧波。這樣使電勢波形就接近于正弦波了。
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