영구 자석 발전기 시험 지침: 주요 작동 표준, 부하 절차 및 안전 필수 사항

영구 자석 동기 발전기 (PMSG) 는 고성능 희토류 영구 자석 재료를 사용하여 외부 흥분 전류가 필요하지 않은 일정한 자기장을 생성합니다.따라서 매우 높은 전기 에너지 변환 효율 (일반적으로 92%~96%까지) 과 우수한 전력 밀도를 제공합니다.그러나 그들의 독특한 물리적 구조는 전기 출력에서 중요한 특성을 결정합니다.

발전기 작동 중, 무부하 전압은 일반적으로 전체 부하 전압보다 현저하게 높습니다.이것은 주로 내 임피던스 (스타터 와일딩 저항 및 누출 반응성) 가 발전기에 있기 때문입니다.. 발전기가 풀 때, 출력 전류는 매우 작고, 내부 전압 하락은 거의 0이며, 단말 전압은 이상적인 역전력 힘에 가깝습니다.전체 부하가 연결되면, 내부 임피던스를 통해 흐르는 큰 전류는 출력 단말 전압이 떨어지는 현저한 전압 하락을 발생시킵니다.

예를 들어, 690V의 정량 전압을 가진 영구 자석 발전기에서는 무부하 전압이 756V ~ 780V 정도 될 수 있습니다. 이것은 완전히 정상적인 물리적 현상이며 결함이 아닙니다.

영구 자석 발전기의 출력 전압은 부하 특성에 매우 민감합니다.또는 디젤 엔진) 는 절대적으로 안정적입니다., 로드 파워의 크기와 성격이 변하면 출력 전압도 그에 따라 변동됩니다.

• 고전력 부하가 연결되면 스테터 전류가 증가하고 내부 임피던스 전압 하락이 증가하고 단말 전압이 감소합니다.
• 저전력 부하가 연결되면 단말전압이 회복됩니다.
• 비선형 부하가 연결되면 (LED 조명, 전원 공급 장치 전환 등)부하에 의해 생성되는 하모닉 전류는 발전기 내부에 추가 반전 회전 자기장과 전압 왜곡을 유발합니다., 전압 변동으로 이어집니다.

영구 자석은 전기적으로 흥분된 발전기와 같이 흥분 전류를 조절함으로써 전압 하락을 보상할 수 없기 때문에, 전압 조절 속도는 상대적으로 약하다.이 또한 영구 자석 발전기, 비록 그들은 380V / 50Hz 출력 및 전면 드라이브가 안정적이더라도 부하로 직접 시작하는 것은 권장되지 않습니다. 부하 수준은 출력 전압의 변화를 직접적으로 유발합니다.

위의 특성을 바탕으로, 출력 스위치가 닫혀있는 상태에서 (즉, 부하가 연결된 상태에서) 영구 자석 발전기를 직접 가동하는 것은 절대적으로 금지되어 있습니다.올바른 작업 절차는:

1. 먼저 출력 AC 스위치를 오프로 설정합니다.
2. 발전기를 켜고 1~2분 동안 전열을 위해 부하 없이 작동하도록 한다 (냉면 환경에서 3~5분까지 연장한다).
3. 단위 속도, 주파수 및 무부하 전압이 완전히 안정되면 점차적으로 부하를 적용하십시오.

부하로 직접 시작하면, 거대한 시작 급류와 심한 전압 변동은 쉽게또는 심지어 엔진 스톨 및 기계 부품 손상을.

시험 결과의 정확성과 영구 자석 발전기의 장비 안전성을 보장하기 위해, 1 이하의 구동력을 가진 모터 (또는 주동기) 를 사용하는 것이 강력하게 권장됩니다.운전용 발전기의 명산 전력 1배즉:

구동 전력 ≥ 발전기 등급 전력 * 1.1

예를 들어, 명산 전력 30kW의 영구 자석 발전기에서는 전력 33kW 이하의 드라이브 모터를 선택해야 합니다.

가동 전력이 발전기의 명산 전력보다 훨씬 작다면 (예를 들어, 5kW 모터를 사용하여 30kW 발전기를 가동하면) 다음과 같은 심각한 결과가 발생합니다.

1. (1) 가속도를 달성 할 수 없습니다.

발전기의 출력 전압은 속도에 비례합니다. 드라이브 파워가 충분하지 않으면 모터는그 결과 출력 전압과 주파수는 두 가지 모두 명소 값보다 낮습니다.30kW의 발전기는 가등식 전기 에너지를 출력하기 위해 30kW 이상의 기계적 입력 전력을 필요로 합니다. 5kW의 구동 토크는 충분하지 않으며 속도는 심각하게 낮습니다.

1. (2) 출력 전압과 주파수는 사양을 충족하지 않습니다.

• - 낮은 전압: 등급 전압 (예를 들어 380V / 400V / 690V 등) 을 달성 할 수 없으며 등급 상태 테스트를 제대로 수행 할 수 없습니다.
• - 낮은 주파수: 50Hz 시스템에서, 충분하지 않은 속도는 주파수가 50Hz에서 벗어날 수 있으며, 테스트 데이터는 유효하지 않습니다.
• - 완전 부하 테스트를 수행 할 수 없습니다: 무부하 또는 가벼운 부하 테스트만 수행 할 수 있으며 발전기의 부하 용량을 확인할 수 없습니다.

1. (3) 드라이브 모터 과부하 손상

과부하 조건에서 드라이브 모터의 장기 작동은 다음과 같은 결과를 초래합니다.

• - 윙킹 과열, 가속 단열 노화, 모터 수명 단축
• - 과부하 보호 장치가 터져서 테스트를 중단할 수 있습니다.
• - 심한 경우, 구동 모터를 태워버립니다.

1. (4) 유효하지 않은 검사 결과

속도는 명목값에서 안정화될 수 없기 때문에 모든 시험 데이터 (전압 조절 속도, 효율성, 온도 상승 등) 는 기준값이 없습니다.그리고 정확한 테스트 결론을 얻을 수 없습니다..

전력 일치 외에도, 드라이브 장비의 속도 안정도 똑같이 중요합니다.

• 속도의 변동은 정량 속도의 ± 1% 내에서 제어되어야 합니다.
• 과도한 속도 펄싱은 출력 전압 주파수 변동과 파동 형태 왜곡을 일으킬 것입니다.
• 정밀하고 제어 가능한 속도를 보장하기 위해 속도 조절 장치가 있는 변주 주파수 모터 또는 디젤 모터를 동력원으로 사용하는 것이 좋습니다.

• 구동 모터 전력이 발전기의 명산 전력 ≥ 1.1배에 해당하는지 확인합니다.
• 구동 모터와 발전기 사이의 결합의 정렬을 확인합니다.
• 모든 발전기 터미널 연결이 단단하고 신뢰할 수 있는지 확인하고 단계 순서가 올바르는지 확인합니다.
• 단열 저항 (지구와 단계 사이의 스테터 윙) 을 검사하십시오. 냉각 단열 저항은 500MΩ 미만이어야합니다.
• 모든 측정 기기 (볼트미터, 암페르미터, 전력계, 주파수계, 온도계 등) 가 캘리브레이션되어 유효 기간 내에 있는지 확인합니다.
• 로드 박스 또는 로드 장비의 명소 전압이 발전기의 출력 전압과 일치하는지 확인합니다.

• - 테스트 영역에 안전 장벽을 설치하십시오. 테스트에 참여하지 않는 직원은 출입이 금지됩니다.
• - 운영자는 단열 장갑, 단열 신발 및 기타 개인 보호 장비를 착용해야합니다.
• - 모든 보호 장치 (가장 전류, 과전압, 과온) 가 작동하는지 확인합니다.
• - 고전압 시험 도중, 특별 인원이 감독을 위해 지정되어야 하며, "파괴적 시험 전에 비파괴적 시험"의 원칙을 엄격히 준수해야합니다.높은 전압 전에 낮은 전압".
• - 테스트 후, 장비의 전원을 완전히 방출하십시오.

1. 발전기 출력 스위치가 개방 상태 (부하 없는 상태) 에 있는지 확인합니다.
2. 동력 모터를 켜고 가속을 천천히 발전기의 정규 가속량으로 증가시킵니다.
3. 속도와 주파수가 안정된 후에 무부하 선 전압과 단계 전압을 기록합니다.
4. 속도를 점진적으로 조정하고, 다른 속도에 무부하 전압을 기록하고, 무부하 특성 곡선을 그리십시오.
5. 무부하 전류를 측정합니다 (零에 가깝어야 합니다).
6. 부하 없이 작동하는 동안 온도 상승을 기록한다 (운동 30분 후).

참고: 영구 자석 발전기의 무부하 전압은 일반적으로 전체 부하 전압보다 높습니다. 이것은 정상입니다. 예를 들어 690V로 지정 된 발전기에,무부하 전압은 756V 정도일 수 있습니다..

1. 가속 속도에서 무부하 전압이 안정된지 확인합니다.
2. 단계적 로딩 방식을 채택하고, 로딩을 점진적으로 25%, 50%, 75%, 그리고 등급 전력의 100%로 증가시킵니다.
3. 각 부하수준이 10~15분 동안 안정적으로 실행된 후 다음 데이터를 기록합니다.

• 선 전압, 단계 전압
• 선 전류, 단계 전류
• 액티브 파워, 반응 파워, 파워 팩터
• 빈도
• 윙 온도, 베어링 온도, 하우스 온도

1. 4전압 조절 비율을 계산: ΔU% = (U0 - U) / U * 100% (U0은 무부하 전압, U는 등급 부하 전압)

1. 각 부품의 온도가 안정화 될 때까지 (온도 상승 변화 1K/h를 초과하지 않는) 명목 부하에서 지속적으로 작동한다.
2. 적외선 열영상기 또는 온도 기록기를 사용하여

• - 스타터 윙 온도 (부착 저항 방법 또는 열 쌍 방법)
• - 베어링 온도
• - 영구 자석 표면 온도 (정확하게 영구 자석 재료에 허용되는 최대 온도 한도를 초과하지 않습니다, 일반적으로 80 ~ 180 ° C, 자석 등급에 따라)
• - 가구 표면 온도

1. 3각 부분의 온도 상승 값을 기록 (환경 온도와 비교)

가속속도는 발전기 설계 동작에 대한 기준속도입니다. 이 속도의 경우:

• 출력 주파수는 정형 주파수 (예를 들어 50Hz 또는 60Hz) 이다.
• 출력 전압은 정량 전압 (예: 380V/400V/690V)
• 모든 성능 매개 변수 (효율성, 전력 요인, 온도 상승 등) 는 가속 속도에서의 시험 값에 기초합니다.

속도 계산 공식: n = 60f / p

여기서 f는 주파수 (Hz), p는 극쌍의 수입니다.

예를 들어: 50Hz, 12극 (p=6) 발전기, 명목 속도는 n = 60*50/6 = 500rpm입니다.

• 속도가 너무 높습니다: 출력 전압과 주파수가 증가하여 방열 과압을 유발할 수 있으며 테스트 데이터는 너무 높습니다.
• 속도 너무 낮습니다: 출력 전압과 주파수가 감소하여 등급 조건에 도달하지 못하면 시험 데이터가 너무 낮고 유효하지 않습니다.
• 속도 변동: 전압 주파수 변동과 파동 형태 왜곡을 유발하고 테스트 데이터는 큰 분산을 가질 것입니다.

• 가속 변동: ≤ ± 1%
• 속도 단계 반응 회복 시간: ≤ 5초 (급한 부하 변화 후)
• 속도 피드백 폐쇄 루프 제어와 함께 변주 주파수 드라이브 모터를 사용하는 것이 좋습니다.

발전기의 출력 전압은 시험 장비의 명소 전압과 엄격히 일치해야합니다. 테스트 전에,멀티미터 또는 전력 품질 분석기를 사용하여 생성기의 무부하 출력 전압을 확인하십시오., 테스트 장비의 허용 전압 범위 내에 있는지 확인합니다.

발전기 출력 전압이 너무 높으면 (시험 장비의 명소 전압을 10% 이상 초과하면):

• 단열 고장: 과도한 전압은 시험 장비의 내부 전자 부품 및 단열 재료의 저항 전압 한도를 초과합니다.
• 콘덴시터 폭발: 전해질 콘덴시터는 과전압으로 인해 손상됩니다.
• 반도체 소모: 전력 반도체 장치가 과전압 장애로 인해 고장납니다.
• 자기 회로 포화: 트랜스포머 또는 모터 유형의 시험 장비의 경우 과도한 전압은 핵 자기 회로 포화, 자기화 전류가 급격히 증가합니다.그리고 장비는 빠르게 뜨거워지고 소각됩니다..

• 테스트 전에, 드라이브 모터 회전 속도 또는 지원 변환기를 조정하여 장비의 허용되는 명목 범위로 전압을 낮추십시오.
• 영구 자석 발전기에서는 흥분을 조절할 수 없기 때문에 출력 전압은 주로 드라이브 속도를 조절하여 제어됩니다.
• 변환기, 전압 안정화 주파수 안정화 전원 공급 장치를 설치하는 것이 좋습니다.또는 발전기 출력 단말기에 있는 제어기/인버터로 서로 다른 등급 전압을 가진 시험 장비와 일치시키고, 네트워크 연결 및 에너지 저장 요구 사항을 충족시킵니다..

보통 전기적으로 흥분되는 발전기는 흥분 전류를 조절함으로써 출력 전압의 안정성을 유지할 수 있습니다.영구 자석 발전기의 자기장은 영구 자석에 의해 제공되며 일정합니다.따라서, 부하 변화는 출력 전압에 직접적으로 반영된다. 이것이 영구 자석 발전기가 점차 부하를 적용하기 전에 먼저 부하가 없는 상태에서 안정적으로 작동해야 하는 이유입니다.

1. 즉시 점진적으로 배하; 고전류 스위치를 직접 열지 마십시오.
2. 주행 속도가 지정값에서 안정적으로 있는지 확인합니다.
3. 부하가 너무 커지거나 쇼트 서킷이 있는지 확인하십시오.
4. 배선이 제대로 되어 있는지, 느슨하거나 접촉이 좋지 않은지 확인하세요.
5. 만약 전압이 정상 이상으로 유지된다면, 즉시 기계를 중지하여 검사하십시오.

1. 점차 무부하로 풀고, 냉각을 위해 2 ~ 3 분 동안 실행합니다.
2. 로드 스위치를 열어요
3. 천천히 원동 모터 속도를 0으로 줄여
4. 전원 공급을 끊어
5. 발전기 출력 터미널을 배하
6. 테스트 데이터와 장비 상태를 기록합니다.

영구 자석 발전기 테스트의 핵심 포인트는 다음 네 가지로 요약 될 수 있습니다:

1. 1동력 전력은 충분해야 합니다: 동력 모터 전력 ≥ 발전기 등급 전력 * 1.1, 엄격히 금지 "작은 말 큰 마차를 당기는".
2. 2속도는 안정적이어야 합니다: 등급 속도의 변동 ≤ ± 1%, 변주 주파수 구동이 권장됩니다.
3. 3부하 없이 시작 후 부하를 적용: 부하로 시작하는 것은 엄격히 금지되어 있습니다. 부하는 단계적으로 적용되어야하며 다음을 추가하기 전에 각 레벨이 안정화되어야합니다.
4. 4전압이 일치해야합니다: 과전압이 장비를 태울 것을 방지하기 위해 발전기 출력 전압이 시험 장비의 명소 전압과 일치하는지 확인하십시오.

위의 테스트 지침에 엄격하게 준수하면 영구 자석 발전기 테스트의 안전성과 데이터의 정확성을 보장합니다.