แนวทางการทดสอบเครื่องกําเนิดแม่เหล็กถาวร: มาตรฐานการทํางานหลัก, ขั้นตอนภาระและความปลอดภัยที่สําคัญ

เครื่องกําเนิดแม่เหล็กประจํา (PMSG) ใช้วัสดุแม่เหล็กประจําดินหายากที่มีประสิทธิภาพสูง เพื่อผลิตสนามแม่เหล็กคงที่ ไม่ต้องการกระแสกระตุ้นภายนอกโดยประกอบด้วยประสิทธิภาพในการแปลงพลังงานไฟฟ้าที่สูงมาก (โดยทั่วไปสูงถึง 92% 96%) และความหนาแน่นของพลังงานที่ดีอย่างไรก็ตาม โครงสร้างทางกายภาพที่โดดเด่นของพวกมัน กําหนดลักษณะสําคัญในการผลิตไฟฟ้า:

ระหว่างการทํางานของเครื่องกําเนิด ความดันที่ไม่มีภาระโดยปกติจะสูงกว่าความดันที่เต็มภาระนี่คือหลัก ๆ เพราะมีอุปสรรคภายใน (ความต้านทานการล่อ stator และการกระแทก reactance) ภายในเครื่องกําเนิด. เมื่อเครื่องกําเนิดถูกถอนอัตราการออกของกระแสไฟฟ้าเล็กมาก, การตกของแรงดันภายในเป็นเกือบศูนย์, และแรงดันปลายใกล้กับแรง electromotive กลับที่ดี;เมื่อการเชื่อมเต็มภาระ, กระแสไฟฟ้าขนาดใหญ่ที่ไหลผ่านอุปสรรคภายในผลิตความตึงเครียดลดลงอย่างสําคัญ ทําให้ความตึงเครียดปลายการออกลดลง

ตัวอย่างเช่น สําหรับเครื่องผลิตแม่เหล็กถาวรที่มีความวัด 690V ความวัดที่ไม่มีภาระอาจอยู่ที่ประมาณ 756V ~ 780V ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ทางกายภาพที่ปกติอย่างสมบูรณ์แบบ และไม่ใช่ความผิดพลาด

ความดันออกของเครื่องผลิตแม่เหล็กถาวรมีความรู้สึกสูงต่อลักษณะภาระ แม้ว่าความเร็วของเครื่องขับเคลื่อนหลัก (เช่นอุปกรณ์เรือนลม, อุปกรณ์เรือนน้ําหรือเครื่องยนต์ดีเซล) ยังคงคงคงอย่างสมบูรณ์แบบ, เมื่อขนาดหรือลักษณะของพลังงานภาระเปลี่ยนแปลง, ความดันออกจะอัตราต่อเนื่องด้วย

• เมื่อการเชื่อมโหลดพลังงานสูง การกระแสของสแตตอร์เพิ่มขึ้น การลดความตึงของความตึงกันภายในเพิ่มขึ้น และความตึงของปลายตัวลดลง
• เมื่อแรงงานพลังงานต่ําถูกเชื่อมต่อ ความดันปลายจะกลับมา
• เมื่อภาระที่ไม่ใช่เส้นตรง (เช่น ไฟ LED, การสลับไฟฟ้า, ฯลฯ) ถูกเชื่อมต่อกระแสฮาร์มอนิกที่เกิดจากภาระ สร้างสนามแม่เหล็กหมุนกลับเพิ่มเติมและความสับสนของแรงกระตุ้นภายในเครื่องกําเนิด, ส่งผลให้ความดันหมุน

เนื่องจากแม่เหล็กถาวรไม่สามารถชําระค่าตอบแทนการลดความแรงดันโดยการปรับกระแสการตื่นเต้น เช่น เครื่องผลิตไฟฟ้าที่ตื่นเต้นได้ ดังนั้น อัตราการปรับความแรงดันจึงค่อนข้างต่ํานี่คือเหตุผลที่ทําให้เครื่องกําเนิดแม่เหล็กถาวรแม้ว่าพวกเขาจะออก 380V / 50Hz และการขับขี่ด้านหน้าที่มั่นคงไม่แนะนําที่จะเริ่มต้นโดยตรงกับภาระ

จากลักษณะด้านบน มันต้องห้ามอย่างแน่นอนที่จะเปิดเครื่องกําเนิดแม่เหล็กถาวรโดยตรงกับสวิทช์ออกปิด (คือกับภาระเชื่อม)ขั้นตอนการทํางานที่ถูกต้องคือ:

1. เริ่มด้วยการตั้งสวิทช์ AC ออกเป็น Off
2. เปิดเครื่องกําเนิดไฟฟ้าและปล่อยให้มันทํางานโดยไม่บรรทุกเพื่อทําความร้อนก่อน 1 ~ 2 นาที (ขยายเป็น 3 ~ 5 นาทีในสภาพแวดล้อมเย็น)
3. หลังจากที่ความเร็วของหน่วย, ความถี่, และความแรงดันที่ไม่มีภาระเสถียรอย่างสมบูรณ์แบบ, ใช้ภาระค่อยๆ

ถ้าเริ่มต้นโดยตรงกับภาระ การเริ่มต้นแรงปัดในปัจจุบันขนาดใหญ่และความดันความแรงแปรปรวนอย่างรุนแรงหรือแม้กระทั่งการหยุดเครื่องยนต์และความเสียหายของส่วนประกอบเครื่องจักรกล.

เพื่อรับรองความแม่นยําของผลการทดสอบและความปลอดภัยของอุปกรณ์ของเครื่องผลิตแม่เหล็กถาวร จึงแนะนําอย่างเข้มงวดให้ใช้มอเตอร์ (หรือเครื่องขับเคลื่อนหลัก) ที่กําลังขับเคลื่อนไม่ต่ํากว่า 11 เท่าของกําลังตั้งของเครื่องกําเนิดสําหรับการขับรถนั่นก็คือ:

พลังงานขับเคลื่อน ≥ พลังงานเรตราคาของเครื่องกําเนิด * 1.1

ตัวอย่างเช่น สําหรับเครื่องกําเนิดแม่เหล็กถาวรที่มีพลังงานประเมิน 30kW ควรเลือกมอเตอร์ขับเคลื่อนที่มีพลังงานไม่ต่ํากว่า 33kW

หากพลังขับเคลื่อนน้อยกว่าพลังงานประเมินของเครื่องผลิตมาก (ตัวอย่างเช่น การใช้มอเตอร์ 5kW ในการขับเคลื่อนเครื่องผลิต 30kW) จะมีผลร้ายแรงดังต่อไปนี้

1. (1) ไม่สามารถบรรลุความเร็วระดับ

ความดันออกของเครื่องผลิตสัดส่วนกับความเร็ว เมื่อพลังงานขับเคลื่อนไม่เพียงพอ เครื่องยนต์ไม่สามารถเร่งเครื่องผลิตถึงความเร็วที่กําหนดได้ส่งผลให้ความดันออกและความถี่ทั้งสองต่ํากว่าค่านามเครื่องผลิตไฟฟ้าขนาด 30kW ต้องการพลังงานทางกลมากกว่า 30kW ในการผลิตพลังงานไฟฟ้าระดับ; ทอร์คขับเคลื่อน 5kW ไม่เพียงพอ และความเร็วจะต่ํามาก

1. (2) ความแรงดันและความถี่ออกไม่ตรงกับรายละเอียด

• - ความดันต่ํา: ไม่สามารถบรรลุความดันปริมาตรฐาน (เช่น 380V / 400V / 690V ฯลฯ) ทําให้ไม่สามารถดําเนินการทดสอบสภาพปริมาตรฐานได้อย่างถูกต้อง
• - ความถี่ต่ํา: สําหรับระบบ 50Hz ความเร็วที่ไม่เพียงพอทําให้ความถี่ห่างจาก 50Hz ทําให้ข้อมูลการทดสอบไม่เป็นจริง
• - ไม่สามารถทําการทดสอบกับภาระเต็ม: สามารถทําการทดสอบโดยไม่มีภาระหรือภาระเบาเท่านั้น และไม่สามารถตรวจสอบความจุของเครื่องผลิตได้

1. (3) ความเสียหายของเครื่องยนต์ขับเคลื่อน

การทํางานของมอเตอร์ขับเคลื่อนในระยะยาวในสภาพอ้วนเกินจะทําให้:

• - การอุ่นร้อนเกิน, ความช้าของไอโซเลชั่น, การสั้นอายุการใช้งานของมอเตอร์
• - อาจทําให้การป้องกันความอ้วนกระตุ้น
• - ในกรณีที่รุนแรง การเผาไหม้ของเครื่องขับเคลื่อน

1. (4) ผลการทดสอบที่ไม่ถูกต้อง

เนื่องจากวัตถุปรับเปลี่ยนไม่สามารถทําให้คงที่ในค่าป้ายหมายได้ ดังนั้นข้อมูลการทดสอบทั้งหมด (อัตราการควบคุมแรงดัน, ประสิทธิภาพ, การเพิ่มอุณหภูมิ, ฯลฯ) ไม่มีค่ามาตรฐานและผลการทดสอบที่แม่นยําไม่สามารถได้รับ.

นอกเหนือจากการสอดคล้องพลังงาน ความมั่นคงของความเร็วของอุปกรณ์ขับเคลื่อนก็มีความสําคัญเท่ากัน

• การเปลี่ยนแปลงความเร็วควรควบคุมภายใน ± 1% ของความเร็วหมาย
• ความเร็วที่เกินจะทําให้ความกระตุ้นออก ความถี่ความสับสนและการบิดเบือนรูปคลื่น
• แนะนําให้ใช้มอเตอร์ความถี่แปรหรือมอเตอร์ดีเซลที่มีการควบคุมความเร็วเป็นแหล่งขับเคลื่อนเพื่อให้ความเร็วแม่นยําและสามารถควบคุมได้

• ยืนยันว่าพลังงานของมอเตอร์ขับเคลื่อนตอบสนอง ≥ 1.1 เท่าของพลังงานเบอร์ของเครื่องกําเนิด
• ตรวจสอบการสอดคล้องของเครื่องเชื่อมระหว่างมอเตอร์ขับเคลื่อนและเครื่องกําเนิด
• ยืนยันว่าการเชื่อมต่อปลายตัวของเครื่องกําเนิดทั้งหมดมีความมั่นคงและน่าเชื่อถือ และลําดับระยะถูกต้อง
• ตรวจสอบความต้านทานความหนาว (การล่อ stator ไปยังพื้นดินและระหว่างระยะ) ความต้านทานความหนาวของความหนาวไม่ควรต่ํากว่า 500MΩ
• ยืนยันว่าอุปกรณ์วัดทั้งหมด (วอลท์เมตร, แอมเมตร, วอล์ทเมตร, วอล์ทเมตรความถี่, วอล์ทเมตร, ฯลฯ) ได้มีการปรับขนาดและอยู่ในระยะเวลาการใช้งาน
• ยืนยันว่าความดันนามของกล่องบรรทุกหรืออุปกรณ์บรรทุกตรงกับความดันออกของเครื่องกําเนิด

• - ก่อสร้างอุปกรณ์ป้องกันความปลอดภัยในพื้นที่ทดสอบ
• - ผู้ประกอบการต้องสวมถุงมือกันไฟ, รองเท้ากันไฟ และอุปกรณ์ป้องกันส่วนตัวอื่น ๆ
• - ยืนยันว่าอุปกรณ์ป้องกันทั้งหมด (กระแสไฟฟ้าเกิน, ความดันเกิน, อุณหภูมิเกิน) เป็นการทํางานก่อนการทดสอบ
• - ในระหว่างการทดสอบความดันสูง ต้องมีบุคคลที่ได้รับมอบหมายให้ดูแล และปฏิบัติตามหลักการ "การทดสอบที่ไม่ทําลายล้างก่อนการทดสอบที่ทําลายล้าง"ความดันต่ําก่อนความดันสูง".
• - หลังจากการทดสอบ พยายามปล่อยอุปกรณ์ให้หมด

1. ให้แน่ใจว่าสวิทช์ออกของเครื่องกําเนิดอยู่ในตําแหน่งเปิด (ไม่มีภาระ)
2. เริ่มเครื่องขับเคลื่อนและเพิ่มความเร็วช้า ๆ ถึงความเร็วที่กําหนดของเครื่องกําเนิด
3. หลังจากที่ความเร็วและความถี่ได้คงที่ จดความกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับระยะ
4. ปรับความเร็วค่อยๆ บันทึกความแรงดันที่ไม่มีภาระในความเร็วที่แตกต่างกัน และวาดเส้นโค้งลักษณะที่ไม่มีภาระ
5. วัดกระแสที่ไม่มีภาระ (ควรใกล้ศูนย์)
6. บันทึกการเพิ่มอุณหภูมิระหว่างการทํางานโดยไม่มีภาระ (หลังการทํางาน 30 นาที)

หมายเหตุ: ความตึงเครียดที่ไม่มีภาระของเครื่องผลิตแม่เหล็กดันคงที่มักจะสูงกว่าความตึงเครียดที่เต็มภาระ; นี่เป็นปกติ. ตัวอย่างเช่นสําหรับเครื่องผลิตที่ระดับ 690V,ความดันที่ไม่มีภาระอาจอยู่ที่ประมาณ 756V.

1. ในอัตราความเร็วปริมาตรฐาน ยืนยันว่าความดันที่ไม่มีภาระคงที่
2. ใช้วิธีการบรรทุกแบบค่อยๆ เพิ่มภาระอย่างช้า ๆ ในระดับ 25%, 50%, 75% และ 100% ของกําลังตั้ง
3. หลังจากแต่ละระดับภาระทํางานอย่างมั่นคง 10 ~ 15 นาที บันทึกข้อมูลต่อไปนี้:

• โลตติจ์สาย โลตติจ์เฟส
• กระแสสาย, กระแสระยะ
• พลังงานประกอบ, พลังงานปฏิกิริยา, พลังงานตัวประกอบ
• ความถี่
• อุณหภูมิการล่อ, อุณหภูมิเบอร์, อุณหภูมิเรือน

1. 4.คํานวณอัตราการควบคุมความดัน: ΔU% = (U0 - U) / U * 100% (U0 คือความดันไม่มีภาระ, U คือความดันภาระ)

1. การทํางานอย่างต่อเนื่องกับภาระหมาย จนกว่าอุณหภูมิของแต่ละชิ้นจะมีความมั่นคง (การเปลี่ยนแปลงการเพิ่มอุณหภูมิไม่เกิน 1K/h)
2. ใช้กล้องถ่ายภาพความร้อนอินฟราเรด หรือเครื่องบันทึกอุณหภูมิ เพื่อติดตาม:

• - อุณหภูมิการล่อ stator (โดยวิธีการฝังความต้านทานหรือวิธีการ thermocouple)
• - อุณหภูมิของหมุน
• - อุณหภูมิพื้นผิวแม่เหล็กถาวร (ไม่เกินอุณหภูมิสูงสุดที่อนุญาตสําหรับวัสดุแม่เหล็กถาวร โดยทั่วไป 80 ~ 180 °C ขึ้นอยู่กับคุณภาพแม่เหล็ก)
• - อุณหภูมิพื้นผิวเรือน

1. 3บันทึกค่าการเพิ่มอุณหภูมิของแต่ละส่วน (เทียบกับอุณหภูมิแวดล้อม)

ความเร็วปริมาณคือความเร็วอ้างอิงสําหรับการทํางานแบบออกแบบของเครื่องกําเนิด

• ความถี่ออกคือความถี่ระดับ (เช่น 50Hz หรือ 60Hz)
• ความดันออกคือความดันระดับ (เช่น 380V/400V/690V)
• ปริมาตรการทํางานทั้งหมด (ประสิทธิภาพ, ปัจจัยพลังงาน, การเพิ่มอุณหภูมิ, ฯลฯ)

สูตรคํานวณความเร็ว: n = 60f / p

โดย: f คือความถี่ระดับ (Hz) p คือจํานวนคู่ขั้ว

ตัวอย่างเช่น: สําหรับเครื่องผลิต 50Hz 12 ต้น (p=6) ความเร็วนามหมาย n = 60*50/6 = 500 รอบ/นาที

• ความเร็วสูงเกินไป: ความตึงเครียดออกและความถี่เพิ่มขึ้น, อาจทําให้ความเครียดเกินความหนาแน่น, และข้อมูลการทดสอบจะสูงเกินไป
• ความเร็วต่ําเกินไป: ความตึงเครียดออกและความถี่จะลดลง หากไม่บรรลุเงื่อนไขที่กําหนด และข้อมูลการทดสอบจะต่ําเกินไปและไม่ถูกต้อง
• ความสับสนของความเร็ว: ส่งผลให้ความสับสนของความถี่และความสับสนของรูปคลื่น และข้อมูลการทดสอบจะมีการกระจายตัวที่ใหญ่

• ความสับสนของความเร็วนาม: ≤ ± 1%
• ระยะเวลาการฟื้นฟูการตอบสนองระยะความเร็ว: ≤ 5 วินาที (หลังจากการเปลี่ยนแปลงภาระทันใด)
• แนะนําให้ใช้มอเตอร์ขับเคลื่อนความถี่แปรที่มีการควบคุมวงจรปิดความเร็ว

ความตึงเครียดออกของเครื่องผลิตต้องตรงกับความตึงเครียดชื่อของอุปกรณ์การทดสอบให้แน่ใจว่าใช้เครื่องวัดสัดส่วนหรือเครื่องวิเคราะห์คุณภาพพลังงานเพื่อยืนยันความแรงออกที่ไม่มีภาระของเครื่องผลิต, การันตีว่ามันอยู่ในช่วงความกระชับกําลังที่อนุญาตของอุปกรณ์การทดสอบ

ถ้าความดันออกของเครื่องกําเนิดสูงเกินไป (เกินความดันชื่อของอุปกรณ์การทดสอบมากกว่า 10%) มันจะทําให้:

• ความผิดปกติของอุปกรณ์กันไฟ: ความแรงดันเกินขั้นต่ําความแรงดันของส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ภายในและวัสดุกันไฟของอุปกรณ์การทดสอบ
• การระเบิดของตัวประกอบไฟฟ้า: ตัวประกอบไฟฟ้าถูกทําลายเนื่องจากความแรงเกิน
• การเผาไหม้ครึ่งตัวนํา: อุปกรณ์ครึ่งตัวนําพลังงานล้มเหลวเนื่องจากความดันเกิน
• ความอิ่มอิ่มของวงจรแม่เหล็ก: สําหรับอุปกรณ์ทดสอบชนิดของแปลงแปลงหรือมอเตอร์ ความกระชับอากาศเกินจะทําให้วงจรแม่เหล็กของแกนเกิดความอิ่มอิ่ม, กระแสแม่เหล็กเพิ่มขึ้นอย่างคมชัดและอุปกรณ์จะร้อนขึ้นอย่างรวดเร็วและเผา.

• ก่อนการทดสอบ ลดความตึงเครียดลงสู่ช่วงขนาดที่อนุญาตของอุปกรณ์ โดยการปรับความเร็วของมอเตอร์ขับเคลื่อนหรือเครื่องปรับรอง
• สําหรับเครื่องกําเนิดแม่เหล็กถาวร เนื่องจากความตื่นเต้นไม่สามารถปรับได้ ดังนั้นความกระหน่ําออกจะควบคุมได้โดยหลัก ๆ โดยการปรับความเร็วการขับเคลื่อน
• แนะนําให้ติดตั้งเครื่องแปลง ไฟฟ้าระดับความถี่ระดับความดันหรือตัวควบคุม/ตัวแปลงที่ปลายทางการออกของเครื่องกําเนิด เพื่อให้เครื่องทดสอบตรงกับความกระชับกําลังปริมาณจําแนกที่แตกต่างกัน และเพื่อตอบสนองความต้องการของการเชื่อมต่อกับเครือข่ายและการเก็บพลังงาน.

เครื่องกําเนิดไฟฟ้าที่ตื่นเต้นได้ทั่วไป สามารถรักษาความมั่นคงของแรงกระหน่ําออก โดยการปรับกระแสการตื่นเต้นในขณะที่สนามแม่เหล็กของเครื่องผลิตแม่เหล็กถาวรถูกให้ด้วยแม่เหล็กถาวรและคงที่, ไม่สามารถปรับได้ ดังนั้นการเปลี่ยนแปลงภาระจะสะท้อนออกมาโดยตรงในแรงกระหน่ําออก. นี่คือเหตุผลที่ว่าทําไมเครื่องกําเนิดแม่เหล็กถาวรต้องทํางานอย่างมั่นคงก่อนที่จะใช้ภาระค่อย ๆ

1. ทันทีลดอากาศค่อยๆ อย่าเปิดสวิทช์กระแสไฟแรงตรง
2. ตรวจสอบว่าความเร็วการขับเคลื่อนคงที่ที่ค่าปริมาณ
3. ตรวจสอบว่าภาระมีขนาดใหญ่เกินไปหรือมีวงจรสั้น
4. ตรวจสอบว่าสายไฟถูกต้องหรือไม่ ไม่มีการปลดหรือสัมผัสที่ไม่ดี
5. หากความดันยังคงผิดปกติ หยุดเครื่องมือทันทีเพื่อตรวจสอบ

1. ค่อยๆลดลงจนไม่มีภาระ ใช้เวลา 2-3 นาทีเพื่อให้เย็น
2. เปิดสวิทช์ชาร์จ
3. ลดระดับความเร็วของเครื่องยนต์ช้า ๆ เป็นศูนย์
4. ตัดไฟฟ้า
5. ปล่อยเครื่องกําเนิดไฟออก
6. บันทึกข้อมูลการทดสอบและสถานะของอุปกรณ์

จุดหลักของการทดสอบเครื่องกําเนิดแม่เหล็กถาวรสามารถสรุปเป็นสี่อย่างต่อไปนี้:

1. 1พลังขับเคลื่อนต้องเพียงพอ: พลังขับเคลื่อนมอเตอร์ ≥ พลังขับเคลื่อนจีนเตอร์1, ห้ามอย่างเคร่งครัด "ม้าเล็กลากรถใหญ่"
2. 2ความเร็วต้องคง: ความสับสนของความเร็วระดับ ≤ ± 1%, การขับเคลื่อนความถี่แปรถูกแนะนํา
3. 3เริ่มต้นโดยไม่มีภาระแล้วใช้ภาระ: การเริ่มต้นด้วยภาระถูกห้ามอย่างเข้มงวด; การใช้ภาระต้องใช้อย่างค่อยๆ และแต่ละระดับต้องมั่นคงก่อนที่จะเพิ่มไปอีกระดับหนึ่ง
4. 4ความตึงเครียดต้องตรงกัน: ให้แน่ใจว่าความตึงเครียดออกของเครื่องผลิตให้ตรงกับความตึงเครียดชื่อของอุปกรณ์การทดสอบเพื่อป้องกันความตึงเครียดเกินจากการเผาอุปกรณ์

การปฏิบัติตามแนวทางการทดสอบด้านบนอย่างเคร่งครัด จะรับประกันความปลอดภัยของการทดสอบเครื่องกําเนิดแม่เหล็กถาวร และความแม่นยําของข้อมูล