請問供電中如何將變頻變幅變成恆頻恆幅?

在一艘船上,一個水輪發電機,發電機輸出的頻率和幅值都會不規則的波動,導致後面的設備沒法正常用電。
如果要在發電機輸出與負載之間加一個控制櫃,使發電機變化變幅變頻的輸出過控制櫃後恆幅恆頻,那這個控制櫃大概應該怎麼搞。


謝邀,

根據題主的描述,主要是為了保證發電機輸出電壓與頻率穩定。那你要加一個變頻器,或者具有AC-DC-AC功能的一個控制櫃,從而來實現穩壓、穩頻的交流輸出。

控制櫃工作過程為:發電機輸出的交流電 通過整流環節後,再進行斬波升壓,把直流電壓升高到400V,再通過DC-AC逆變環節轉化為220V(或者380V),50HZ的穩定交流電輸出。控制櫃應該包括:整流電路,斬波電路、DC-AC逆變電路、基於微控制器的控制器電路、SPWM波的產生,以及濾波等功能模塊。

以上。


你說的應該是主機主軸帶動的交流發電機。

用 滑差離合器 或者 行星齒輪變速箱 連接主軸和發電機,來保證發電機轉速的穩定。


回答一下定速發電機穩定頻率和電

壓的問題吧。發電機輸出頻率和發電機的轉速相關,f=n*p(極數)/120。因為發電機轉子同原動機綁定,控制發電機轉速的辦法(即穩定頻率)要從控制原動機轉速入手。原動機如果是水輪或者燃氣輪機,都是通過閥門控制流過葉片的水流/氣體流量來控制轉速。這裡就像通過油門控制汽車發動機的轉速一樣。

電壓的穩定取決於系統中的無功功率,系統中的感性負載會消耗無功,無功的減少會使系統電壓下降;反之亦然。同步發電機可以通過控制勵磁來調節無功的輸出多少來穩定電壓(AVR)。如果是非同步發電機,由於其本身無法產生無功功率,因此需要在系統里並聯電容提供無功功率來實現電壓穩定。

風電等新能源(可再生能源)由於功率輸入的不穩定,原動機的轉速始終在波動,發電機的出口需要使用變頻器來保證電網測的頻率穩定


專業相關,不邀自來

先給題主介紹一下發電機頻率不穩幅值也變動時如何通過控制櫃轉為恆壓恆頻

想從發電機側變到設備側的恆壓恆頻,需要通過一個AC--DC--AC過程,也就是先整流,再將直流電壓進行升壓,到船舶電網電壓(400V/380V),再進行逆變,得到恆壓恆頻的輸出。

再說說目前的船用發電機情況,現在的船用發電機很少用水輪機發電機,常用發電機類型按原動機類型分有柴油機、蒸汽機、汽輪機、燃氣輪機四種。為了更充分的消耗船舶推進器主軸功率,近年來軸帶發電機也日漸增多。目前民用船舶的主要配置的是柴油機發電機、軸帶發電機,軍用艦艇上會配置汽輪機以及燃氣輪機。

以柴油機發電機為例,為題主簡單介紹一下船舶電站裡面發電機並聯運行時如何控制發電機輸出穩定,接近恆壓恆頻。

為了滿足船舶供電的可靠性和經濟性,船舶電站一般配置兩台及以上的柴油發電機(多用同步發電機)作為主電源,當多台發電機並聯運行前進行合閘時,必須滿足一下三個條件

1.並車操作中電壓差不得大於額定電壓的10%;

2.並車操作時一般相位差在±15°以內;

3.並車操作時一般頻差在±1%Hz以內;

達到該要求進行並車後,就要通過船舶調壓器來調節發電機勵磁電流大小,進而調節輸出電壓。

常用自動調壓器按控制方式分為開環調壓系統、閉環調壓系統、複合控制調壓系統,一般開環調壓器有不可控相復勵調壓器,按照發電機負載電流If的大小和功率因數進行勵磁電流調節;閉環調壓器有可控硅型調壓器,採用改變可控硅的導通角,調整發電機的勵磁電流;負荷控制調壓一般用可控相復勵調壓器,根據負載電流、功率因數以及電壓差信號進行綜合調節。從船舶同步發電機的電樞反應原理可知,船舶同步發電機的變化,主要是由無功負荷的變化引起的,所以通常也通過均壓線調節勵磁電流進而平均分配無功功率。

接下來談談調節頻率和有功功率。柴油機油門噴油量的大小決定著柴油機在一定轉速下的輸出功率,也決定著在一定負荷下機組轉速的高低,因此柴油機噴油量的大小也就決定著船舶電站頻率的變化,所以常通過調速器對油門開度進行調節,並通過自動調頻調載裝置進行頻率的調節。

說到這,題主應該能明白,真正的船上為了實現恆壓恆頻需要一系列裝置,分別進行電壓和頻率的調節,有功功率和無功功率的分配,一個簡單的AC--DC--AC是無法完成的,而且船舶上也是幾乎看不到水輪機的。

(如有錯誤歡迎指出)


推薦閱讀:

如何理解徐德鴻《電力電子系統建模及控制》第五章,三相功率變換器小信號建模方式?
IGBT短路試驗?
繼電器適用的電路,是否對負載性質有要求,比如有的繼電器適用感性負載,有的繼電器適用阻性負載?

TAG:電力電子技術 | 水力發電 | 供電 | 電機 | 電力系統 |