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感应发电机特性研究

  • 简介:(论文 页数:50 字数:19293)摘 要:感应发电机具有结构简单、牢固、体积小、重量轻、辅助设备少、运行维护方便等优点,尤其是感应发电机可独立运行的特点使其非常实用于电网覆盖不到的边远山区或缺电的城镇乡村或作为应急后备电源。本文首先介绍了感应发电机...
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(论文 页数:50 字数:19293)摘 要:感应发电机具有结构简单、牢固、体积小、重量轻、辅助设备少、运行维护方便等优点,尤其是感应发电机可独立运行的特点使其非常实用于电网覆盖不到的边远山区或缺电的城镇乡村或作为应急后备电源。本文首先介绍了感应发电机在国内外发展研究现状、基本结构和工作原理、优缺点、适用范围。叙述了感应发电机的控制保护装置。研究和探讨了感应发电机的运行方式和特性、感应发电机电磁设计特点及并联电容器的确定原则和电容器选择应注意的问题。分析、讨论了感应发电机功率因数的改善和感应发电机的自励现象、控制、保护以及感应发电机运行中常见故障原因及排除方法。
分析了感应发电机在现实生活中的巨大作用,通过两个实例明确的说明了感应发电机的优势所在;并论述了感应发电机在今后工农业生产和生活中的重要作用。最后展望了感应发电机在我国的应用前景。



关键词: 感应发电机,原理,特性分析,电容器,控制及保护,应用




ABSTRACT
Asynchronous generators have some advantages, such as, simple and stable structure, small and light, few of auxiliaries and convenient maintenance, etc. It can work independently in remote countries where electricity network can not cover, it can also be used for back-up power in towns or villages where electrical source is not enough. At first, the paper describes the development and the present state of asynchronous generators at home and abroad, basic structure and product series, advantages and disadvantages, and the applicable fields. The paper describes the control and protect structure of asynchronous generators. At the same time, the paper studies the ways of operation and the characteristics of asynchronous generators, also, the features of the electromagnetic design for induction generators and the requirements of capacitor connected to the terminals of machine is explored. The design analyzes the improvement of power factor, the phenomenon of self-excitation,the way of control and protect, and the reasons of usual problem.
The paper describes the huge function of asynchronous generator in our everyday life and the advantages of asynchronous generator through two explicit examples. In addition, the paper exposes the huge function of asynchronous generator in industry and agriculture, and at last prospects the application trends of the asynchronous generator.

Keywords: Asynchronous generator Structure
Performance analysis Capacitor
control and protect Application

 

目 录

1.绪论…………………………………………………………………………1
1.1 引言……………………………………………………………………1
1.2 感应发电机研究发展现状……………………………………………1
1.3 本课题的提出及意义…………………………………………………3
1.4.本文所做的工作………………………………………………………4
2 感应发电机结构及工作原理………………………………………………6
2.1 感应发电机结构及标准系列…………………………………………6
2.1.1 感应发电机的结构………………………………………………6
2.1.2 感应发电机的标准系列…………………………………………8
2.2 感应发电机工作原理…………………………………………………8
2.3 感应发电机接线和励磁方式 ………………………………………11
2.3.1 单相感应发电机的绕组接线 …………………………………11
2.3.2 感应发电机的励磁方式 ………………………………………12
2.4 感应发电机与同步发电机的比较 …………………………………13
2.4.1 感应发电机的优缺点 …………………………………………13
2.4.2 感应发电机与同步发电机在电站中应用的经济性比较 ……14
2.4.3 感应发电机的适用范围 ………………………………………15
3 感应发电机特性分析 ……………………………………………………17
3.1 感应发电机运行特性分析 …………………………………………17
3.1.1 单独运行的三相感应发电机 …………………………………17
3.1.2 三相感应发电机的电容器选择 ………………………………19
3.1.3 与电网并联运行的三相感应发电机 …………………………22
3.1.4 感应发电机降压运行及运行注意事项 ………………………26
3.1.5 感应发电机并车及运行注意事项 ……………………………28
3.2 感应发电机功率因数的改善和自励现象 …………………………30
3.3 感应发电机电磁设计分析…………………………………………33
3.3.1 功率因数………………………………………………………33
3.3.2 效率分析………………………………………………………34
3.3.3 最大功率输出…………………………………………………34
3.3.4 转子转动惯量与机组特性……………………………………34
4 感应发电机控制及保护…………………………………………………36
4.1 感应发电机控制方式及保护情况…………………………………36
4.1.1 感应发电机运行控制方式……………………………………36
4.1.2 感应发电机的保护……………………………………………37
4.2 常见故障的原因及排除方法………………………………………38
5 感应发电机应用分析……………………………………………………40
5.1 感应发电机应用举例………………………………………………40
5.2 应用分析……………………………………………………………42
6 结论………………………………………………………………………43
致谢………………………………………………………………………44
参考文献…………………………………………………………………45
附录 设计图纸…………………………………………………………47

 

1 绪论
1.1 引言
社会的发展总是与生产力的发展密切相关的,然而,生产力发展中一个非常重要的内容就是能源开发利用方式的进步,可以说能源开发利用方式的革新与完善是人类进步的基石。随着石油,煤,天然气等不可再生资源能源的快速消耗,加之现代化发展日益增长的能源需求,能源矛盾越来越突出,因此发掘新能源以及采用更科学的方法提高能源利用率已成为世界关注的焦点,这势必将为能源的开发利用带来新的发展甚至革命。
近年来,在现代电力系统中,同步发电机一统天下,由于开发风力、水能及沼气等可再生能源的需要,在一些草原、牧场、海岛及边远山区等大电网没有覆盖的地区建立的小型发电站中,感应发电机有其独特的用途,实心转子的感应发电机具有明显的优越性。此外,在某些缺电的城镇乡村,断电后所启用的应急小型柴(汽)油发电机组中,也有不少采用感应发电机。在很多场合、很多情况下,感应发电机在许多方面优于传统的小型同步发电机。近些年来随着工农业生产以及国防事业的发展,人们对各种独立电源的需求量日益增加。在传统的发电机组中,一般采用同步发电机。然而,由于感应发电机具有结构简单、价格低廉、运行可靠、维护方便且动态性能良好等优点,越来越受到人们的重视,并已成功地应用于风力发电、小水电等系统中,随着技术的进步感应发电机还将用于大型水力发电机,应用前景看好。

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