船舶發電機電磁疊加相復勵恒壓裝置的調試

(武漢船舶職業技術學院 電子電氣工程系，湖北 武漢 430050)

船舶發電機組的勵磁普遍采用相復勵恒壓裝置。在相復勵的調試方面，存在著一定的難度，而調試質量直接關系到發電機的電壓調整精度。本文以典型的電磁疊加相復勵恒壓裝置為例，介紹其調試方法。

1 電磁疊加相復勵恒壓裝置電路

典型電路見圖1。

圖1 電磁疊加相復勵裝置典型電路

簡單地認為發電機端電壓Ug與勵磁電流IL呈正比關系，調壓的實質就是調整IL。勵磁電流的表達式[1]為

圖2 勵磁電流的矢端關系

2 空載調試

為方便調試，在移相電抗器LC與發電機G之間接進三相隔離開關QS和電壓表V，見圖3[2]。

圖3 空載調試電路接法

調試開始前電壓繞組W1和輸出繞組W2匝數可取推薦值、電流繞組W3短接不用、電抗器LC繞組取最大值；移相電抗器的氣隙至3 mm待調。調試流程見圖4。

調試要點：①諧振起壓點；②相復勵的自勵分量的大小。

3 阻性負載調試

當空載試車正常后，恢復W3繞組接線，用“水電阻”作為負載，純電阻負載調試流程見圖5。

圖4 空載調試流程

圖5 負載調試流程

重點是調試相復勵的復勵分量。

4 原動機調速器檢驗

在上述從空載到滿載調試過程中，原動機的轉速最好為1.5～2.0 Hz，并力求各機組一致。如果超過2.5 Hz，則需要整定調速器。

5 感性(電阻-電感)負載調試

首先要核對電流繞組W3與電壓繞組W1的極性是否協調。讓發電機承擔cosφ=0的少量(純感性)負載，勵磁電流IL應隨感負載的增加而增加來維持發電機端電壓Ug基本不變。如果Ug急劇下降，則說明極性接反，應更正。

圖6 電流繞組校對矢量關系

接下來進行感性負載調試。在casφ=0.8條件下，按照圖5給出的程序進行加載檢驗調壓精度。一般發電機在cosφ=1.0時，U=f(I)外特性曲線是上翹的，而cosφ=0.8時的U=f(I)是下降的，功率因數越低，下降得越厲害。所以在外特性調整后，用cosφ≤0.4負載來校對，調試要點是調整相位補償能力，確保靜態電壓調整率在規定范圍內。調試好的發電機外特性見圖7。

圖7 發動機外特性

6 動態特性試驗

先做發電機突加、突減cosφ≤0.4的60%IN負載試驗，再做突加、突減cosφ=0.8的100%IN負載的試驗。用光電示波器拍攝電壓的波動過程，觀察記錄最大瞬時電壓變化值和穩定值，以及電壓波動后達±3%UN的恢復時間。用以考核原動機及調速器的性能，是否滿足規范[3]要求。當調壓裝置不帶電壓校正器時，對發電機的動態特性是無法調整的，只能調整調速器。完成之后，最后還要復核靜態電壓變化率，如果超過規定，還得再重新調整，直至符合要求為止。

7 結論

改變W3的匝數，將改變勵磁的復勵分量Ii；改變W1匝數和LC匝數及間隙將改變勵磁的自勵分量Iu，同時也將改變諧振起壓點；改變W2匝數則既改變Iu也改變Ii。調試時往往需要多次反

復調試，這將給調試帶來一定的復雜性，需要在實踐中總結提煉。

[1] 王文義．船舶電站[M]．哈爾濱：哈爾濱工程大學出版社，2006.

[2] 阮礽忠．船舶電氣設備維修指南[M]．北京：人民交通出版社，1999.

[3] 中國船級社，鋼質海船入級規范[S].北京：人民交通出版社，2006.