按电机的功能不同可分为:异步化同步发电机与异步化同步电动机。a.异步化同步发电机:它既可以向系统发出有功、无功,也可以在发出有功的同时,深度吸收无功。它可以是双轴励磁异步化同步发电机,也可以是转子励磁异步化同步发电机。b.异步化同步电动机:它能起到无功电源的作用,提高系统的功率因数,进行无功补偿。同时,也可根据机械负载的大小调整电动机的转速,提高电机的效率。在一些参考文献中,异步化同步电机又称为双馈电机(这是因为在定、转子绕组侧都馈电)、同步感应电机、交流可控电机。由于ASG的转子转速是可以调整的,因此又称为可变速电机。交流励磁异步化同步发电机转子转速的调整原理(可变速电机调速原理),交流励磁异步化同步发电机中的定、转子绕组分别为三相对称绕组。
无论是同步电机、异步电机还是ASG,保持定、转子磁势相对静止是一切电机能正常运行的必要条件,以产生恒定的平均电磁转矩,从而实现机电能量转换。ASG与异步电机发电的区别异步电机与ASG一样可运行在发电状态,而ASG可以采用改造后的绕线式转子异步电机来运行,因此交流励磁异步化同步发电机与异步电机的定、转子结构没有什么差别。但他们在运行条件及运行性能等方面却存在着区别。发电条件的不同异步电机存在3种运行状态,即:a.电动机状态:转子的转差率0≤s≤1;b.发电机状态:-∞ns,同时转子的旋转方向必须与定子磁场的旋转方向一致,以使电机工作在发电状态,向系统发出有功。对ASG而言,转子绕组中的电流是经变频器提供的频率、大小及相位均可调的励磁电流,那么,异步化同步电机可工作在超同步运行状态、同步运行状态以及次同步运行状态,转子旋转的方向可以与定子磁场的旋转方向相同,也可以不相同。
运行性能的不同并网运行的异步发电机必须从电网吸取滞后的无功电流进行励磁,导致电网的功率因数下降。其他方面的不同异步发电机必须使原动机与异步发电机的转速匹配,从而减少投资,提高效率,确保电压和转速的稳定。而ASG不需要原动机与转子转速的匹配,它可以根据原动机或转子转速的大小通过变频器调整转子绕组中励磁电流的频率,从而使电机输出恒定的功率,提高电机的效率。异步发电机在负载不变时,具有励磁方式简单,投资少,收效快,适用于离电网较远的偏僻山村自办发电。而ASG由于转子中具有多相励磁绕组,且装设了变频器,因此投资成本较普通发电机高10%~20%,多用于高压电网中吸收过剩的无功功率,提高系统的稳定性。
异步化同步发电机的研究意义,ASG对吸收系统的过剩无功、改善电网的电压质量具有非常重要的意义大机组、超高压、大电网的出现,使得电力部门能经济、有效地向远方用户提供大量的电能,但同时也给电力系统的可靠性带来了一系列新问题。例如,目前华中电网500kV线路长达2100km,能满足本地区工农业生产的需要。但在这个超高压输电线中,充电功率达2200MVar,对于这样的一个水火电联合运行的电网,在丰水期或负荷较低时,将会造成系统中的某些变电站出现不同程度的过电压。这是因为超高压的长输电线路,在投入运行后的一段时间中,输电线路的传输功率将低于其自然功率,若感性无功补偿不足,于是将有剩余无功送入系统,使整个系统在低谷负荷时出现持续工频过电压,导致超过设备的额定电压和绝缘水平,使线路的损耗增加。
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