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交流发电机绕组节距工频基波和谐波

交流发电机绕组节距工频基波和谐波

编辑:发365bet出租    来源:未知    发布时间:2019-06-10 00:20    浏览量:
交流发电机绕组节距工频基波和谐波
 
柴油发电机的2/3节距交流发电机能抑制3次谐波电流在中性线流过,现代柴油发电机四线配电系统(即配置中性线或零线的配电系统)基本上都采用2/3节距。
5/6节距交流发电机在无中性线的三线配电系统中采用,包括大多数中压/高压系统。
如果采取措施消除或减轻谐波电流在中性线中流动的风险,可以并联不同节距的交流发电机。
绕组节距和谐波,当交流发365bet过程中机械空载或带线性负载运行时,产生的电压波形形状根据其工频基波频率和电压幅度,以及谐波的电压幅度及其频率来描述。
因为所有交流发电机都表现出定程度的谐波电压失真,因此上述描述是必要的,即使这些失真相对于可能由非线性负载引起的失真非常小,但在并联应用中,它们可能仍然相当可观。
谐波电压与工频基波波形叠加,导致纯正弦波的工频基波形状有些失真
在任何时间点所得到的电压都将是工频基波和所有的谐波之和。
绕组节距是影响发电机输出电压波形谐波含量的几个因素之一。称为短距系数(K)的参数定义了由于使用短节距(即小于全节距)绕组而导致谐波含量减少的比例。
 
Kn=cos[N3180(1~节距)2]式中N为谐波次数;节距为分数(如2/3,5/6等)。对于全距绕组(节距=1T,r为极距),短距系数对所有谐波为1,即没有减少工频基波或任何谐波的电压幅值。
2/3和5/6节距交流发电机的主要优缺点见表3-3。
对于5/6和2/3节距的交流发电机,工频基波的短距系数分别为0.97和0.87。这意味着5/6节距交流发电机产生的基波电压等于相同的全距交流发电机以相同的励磁水平产生的基波电压的97%。对于2/3节距交流发电机,这一比例由97%下降到87%。这表明具有5/6节距定子线圈的交流发电机比在相同的励磁水平的2/3节距线圈能够产生更高的基波电压。
同一交流发电机,用5/6节距线圈能够比用2/3节距线圈输出更大的功率,即使用相同量的材料可以产生更大的kVA输出,因此更有效地利用了铜和钢,这是5/6节距相比2/3节距交流发电机的主要优点。
从表3-3可以看出,2/3节距交流发电机的主要优点是它没有3次谐波含量,事实上2/3节距的交流发电机不产生3次谐波。(术语3次谐波是指所有3次谐波的奇数倍,所以39.15和21次等属于3次谐波。)
重要的是尽量减少所有频率的谐波电压。总谐波失真(THD)为所有频率的谐波电压的总和与工频基波的百分比,是一个经常应用的交流发电机参数。好的交流发电机设计可以实现2/3或5/6节距交流发电机均具有类似的较小THD值。
 

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