三相交流發(fā)電機基本結(jié)構(gòu):三次諧波勵磁三相交流發(fā)電機是在有刷三相同步發(fā)電機結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，在定子鐵心槽中除了嵌有主繞組外，還嵌有三次諧波副繞組及基波副繞組。

（1）三次諧波副繞組。三次諧波副繞組是繞組節(jié)距為1/3定子槽極距的繞組，也可以說，每相三次諧波副繞組的總極數(shù)是該發(fā)電機極數(shù)的3倍。以一臺4極、定子總槽數(shù)為36槽的發(fā)電機為例，定子槽極距=36÷4=9槽，則三次諧波副繞組的繞組節(jié)距=1/3×9=3槽，其嵌線槽節(jié)距為1-4。

這臺發(fā)電機二次諧波副繞組的總極數(shù)=9×4=12極。三次諧波副繞組有單相的，也有三相的。一般小功率發(fā)電機的三次諧波副繞組采用單相，它結(jié)構(gòu)最簡單。功率較大的發(fā)電機的三次諧波副繞組多采用三相，其優(yōu)點是定子鐵心槽利用率高，經(jīng)整流時整流效率高。

（2）基波副繞組。為了使發(fā)電機自勵建立電壓順利、可靠，三次諧波勵磁三相同步發(fā)電機定子槽中除了三次諧波副繞組外還必須嵌有基波副繞組。基波副繞組的形狀與主繞組相同，其節(jié)距也與主繞組相同，因此，基波副繞組用主繞組的繞線模繞制，只是匝數(shù)很少。

三相交流發(fā)電機三次諧波勵磁工作原理

三次諧波勵磁三相交流發(fā)電機原理電源電路如下圖所示。在同步電動機磁場鐵芯主磁場中，不可避免地帶有一系列奇次諧波分量，尤其是在定、電機轉(zhuǎn)子磁密為勻稱結(jié)構(gòu)的凸極式發(fā)電機組主磁場中，三次諧波是成分最大的諧波分量，三次諧波勵磁發(fā)電機組就是利用了這類三次諧波磁場。

滿載時，只需發(fā)電機轉(zhuǎn)子磁場鐵芯有磁損電磁場，在磁損磁場中必帶有三次諧波分量。當電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，三次諧波繞阻便磁感應(yīng)出三次諧波電壓，該工作電壓經(jīng)整流管組整流器后，提供電機轉(zhuǎn)子磁場繞阻，做為發(fā)電機勵磁開關(guān)電源，發(fā)電機組便創(chuàng)建空載電壓。調(diào)整電磁場電磁繼電器，可把發(fā)電機組空載電壓整定值在額定電流。

負荷時，發(fā)電機組定子繞組含有電流量，產(chǎn)生電樞反應(yīng)電磁場，在直軸和交軸同步電機（二者繞阻部位相距90°電角度）反映磁場中，一樣帶有三次諧波分量。若負載功率因數(shù)是滯后的，且電機轉(zhuǎn)子磁場極弧系數(shù)ap>2/3時，電樞反應(yīng)磁場中的三次諧波分量對轉(zhuǎn)子主磁場中的三次諧波分量起助磁功效，使電機磁密綜合性磁場中的三次諧波磁場提高，三次諧波繞阻磁感應(yīng)的工作電壓相對應(yīng)提升，從而使電機轉(zhuǎn)子磁場繞阻勵磁電壓升高，勵磁電擴大，使發(fā)電機組直流電壓平穩(wěn)。這類發(fā)電機組結(jié)構(gòu)和電源電路都比較簡單，生產(chǎn)制造低成本。其電壓調(diào)整率一般只有做到7%,但可基本上達到一般機電設(shè)備和電熱器材的配電規(guī)定。針對電壓精度要求高的場所，務(wù)必加上全自動發(fā)電機調(diào)節(jié)器。

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