美国CAT蓄电池-发电机转子电压的作用
蓄电池(BATTERY)概述
 
1、概述

蓄电池也称二次电池，是将所获得的电能以化学能的形式贮存并可将化学能转化为电能的一种电学装置。蓄电池按电解质不同，通常分为碱性蓄电池和酸性蓄电池。近年来，由于交通、通讯、计算机产业的高速发展，其产品系列、产品种类、产品性能发生巨大变化，以满足不同用途的需要。蓄电池主要应用于各种车辆、船舶、飞机等内燃机的起动以及照明、点火、蓄能、应急电源、电话交换机、不间断电源、移动通讯、计算机、电子、仪表、便携式电动工具、电动玩具中等。总之，在国防、工农业生产、交通运输、电力、电子、通讯、教学、科研、医疗卫生以及人们日常生活中广泛应用。我国的蓄电池工业随着交通、能源、通讯、电子、计算机产业的发展获得迅速发展，至九十年代初期，从事蓄电池生产的企业达千家之多，其中免维护、阀控密封铅酸蓄电池、金属氧化物镍蓄电池、锂离子蓄电池等新型蓄电池的出口呈上升趋势。

2、分类及命名方法

(1)种类:常用的蓄电池有铅酸蓄电池、镉镍蓄电池、铁镍蓄电池、金属氧化物蓄电池、锌银蓄电池、锌镍蓄电池、氢镍蓄电池、锂离子蓄电池等。

①铅酸蓄电池负极为铅，正极为二氧化铅，电解质为硫酸，主要有起动型、固定型、牵引型、动力型和便携型，多数为开口或防酸式，少量为胶体电解质蓄电池。近年来，密封铅酸和其他类型蓄电池产品在许多领域取代原来使用的铅酸蓄电池。铅酸蓄电池具有价格低廉，适于低温高倍率放电，被广泛应用。但由于铅酸蓄电池比能量低，生产过程有毒、污染环境，影响其使用范围。

②镉镍蓄电池负极为镉，正极为氧化镍，电解质为氢氧化钾水溶液。常见外形是方形，扣式和圆柱形，有开口、密封和全密封三种结构。按极板制造方式又分有极板盒式、烧结式、压成式和拉浆式。镉镍蓄电池具有放电倍率高、低温性能好，循环寿命长等特点。

③金属氢化物镍蓄电池是八十年代新开发出来的新产品，负极为吸氢稀土合金，正极为氧化镍，电解质为氢氧化钾、氢氧化锂水溶液，比镉镍蓄电池大1、5-2倍的容量，具有可快速充电，优良的高倍率放电性能和低温放电性能，价格便宜，无污染，称为绿色环保电池。

④铁镍蓄电池负极为铁粉，正极为氧化镍，电解质为氢氧化钾或氢氧化钠水溶液。具有结构坚固、耐用、寿命长等特点，比能量较低，多用于矿井运输车动力电源。

⑤锌银蓄电池负极为锌，正极为氧化银，电解质为氢氧化钾水溶液，具有高的比能量，优良的高倍率放电性能，但价格高，多用于军事工业及武器系统。

⑥锌镍蓄电池负极为锌，正极为氧化镍，电解质为氢氧化钾水溶液，具有高比能量，价格较低，但寿命较短，近年来锌镍蓄电池的循环寿命有了较大提高，随着循环寿命的提高将获得更广泛应用。

⑦锂离子蓄电池负极是碳(石墨)，正极是氧化钴锂，采用有机电解质，具有电压高，比能量高，优良的循环寿命，安全无污染，称之为绿色电源。

(2)命名方法:

①铅酸蓄电池产品是依据其主要用途来确定。例如:起动用(型)，牵引用(型)，固定用(型)等。产品型号采用汉语拼音的大写字母及阿拉伯数字表示，共分为三段，每段之间以短线分开，其内容及排列为:串联的单体蓄电池数-蓄电池类型-蓄电池特征-额定容量。产品类型代号如A所示:

A、
 电池类型
 起动用
 固定用
 牵引用
 内燃机车用
 铁路客车用
 摩托车用
 航标用
 电讯用
 闪光灯用

　　发电机转子电压的作用是产生磁场。发电机转子属于是发电机的转动组成部分，没有转子，也就不会有电压和磁场。

　　科技资讯科技资讯SIN&.06SCIENCE&工程技术大型同步发电机在运行时常因一些故障或其它的原因使转子系统出现过电压，分析发电机转子过电压产生的原因并采取相应的措施对电力系统的安全运行有重要的意义。

　　通常当发电机组出现二相、三相突然短路、失步、非同期合闸、灭磁、非全相运行时，会产生转子系统的过电压。另外可控硅励磁电源出现的换相尖峰过电压以及从交流侧通过励磁变压器和气隙传递过来的大气过电压和电网操作过电压也会出现在转子系统中。这些过电压产生的条件不同、强弱不同，因此应当采取不同的保护方法。

　　一般来说，由于铁磁材料的阻尼作用，大气过压和电网操作过电压传递到转子系统上已很微弱，不会超过其它种类过电压的强度和持续时间，可以不自行考虑。由于过电压产生的原因不同，因此不同的过电压有其自身的特点。灭磁过电压时间短、能量集中；非全相或大滑差异步运行时过电压剧烈，时间不定，其能量无法估计；可控硅换相尖峰过电压时间极短，但持续时间极长。

　　灭磁过电压的问题，十几年来已引起充分的注意，并已重视和熟悉。非全相及大滑差异步运行虽出现较少，但危害很大，应引起重视。可控硅电源换相引起的尖峰过电压是一步机组误强励，误失磁的根本原因，必须采取保护措施。

　　过电压保护的基本元件一般大多选用氧化锌压敏电阻阀片。其原因有四，

　　一是阀片单位体积能容量大，可做到300J/cm3，单只阀片可做到20KJ/只。

　　二是保护特性好，阀片流过100A的电压和流过100mA的电压比值仅为1.5倍（即U100A/U10mA=1.5=K1，K1称为残压比）。

　　三是漏电流小，二分之一U10mA电压下的电流I<50uA。

　　四是寿命长，阀片能在持续运行电压Ue=0.75U10mA下工作100年。

　　根据氧化锌电阻的基本性能参数并对各种过电压的特点进行分析，就可以合理地使用阀片对各类过电压进行有效的保护。通常当电源输出持续电压最大值小于0.35倍转子绝缘允许值时，阀片可以直接并联于转子绕组上作过电压保护，否则必须加可控硅跨接器作过电压保护。作为较完备的转子系统过电压保护设计，必须对转子系统过电发生的原因以及过电压的特点作详细的分析、计算，在此基础上也要考虑与转子励磁系统相关的一些外部条件以使过电压保护电路满足转子励磁系统的保护要求。

　　1灭磁过电压保护灭磁过电压保护的设计首先需要对可能出现的各种故障下的灭磁进行磁场能量的计算，将其中最大的磁场能量Wm定为选择阀片容量的依据。