同步电机励磁系统
同步电机励磁系统
Excitation system for synchronous electricalmachines-Definitions GB/T 7409.11997
本标准是对GB 7409—87的修订。
GB 7409—87执行七年来，技术已有新的发展，其中有些内容IEC已制定了国际标准。为适应技术发展的要求和贯彻积极采用国际标准的精神，原标准需作修订。
为便于采用IEC标准和今后增补、修订标准的方便，经技术委员会研究，将GB 7409改编为系列标准：修订后的GB 7409.1等同采用IEC 34-16-1：1991；GB 7409.2等同采用IEC 34-16-2：1991，至于GB 7409.3，由于IEC目前还没有相应的标准，此部分是根据GB 7409执行七年的情况并参考了美国IEEE std 421.1—1986、421.A—1978、421.B—1979和原苏联ГОСТ21558—88等标准编写的。
本标准定义的同步旋转电机的励磁系统术语为一般通用的术语。同步电机励磁系统所有
各分标准在使用同步电机励磁系统技术名词和术语时均符合本标准之规定。其他未包括的术
语，应在同步电机励磁系统各分标准中作补充规定。
本标准由全国旋转电机标准化技术委员会汽轮发电机分技术委员会提出并归口。
本标准负责起草单位：哈尔滨大电机研究所。
主要起草人：忽树岳。
IEC
1)IEC(国际电工委员会)是由所有国家的电工技术委员会(IEC国家委员会)组成的世界范围内的标准化组织。IEC的目的是促进电工和电子领域内所有有关标准化问题的国际间的合
作。为此目的和除其他活动之外，IEC出版国际标准。这些标准是委托各个技术委员会制定
的；对所讨论的主题感兴趣的任何一个国家委员会都可以参加起草工作，与IEC有联系的国际的，政府的和非政府的组织也可以参加起草工作。IEC和ISO(国际标准化组织)按两大组织之间共同确定的条件紧密合作。
2)IEC关于技术问题的正式决议或协议是由代表各国家委员会专门利益的技术委员会
所制定的，这些决议或协议都尽可能充分地表达了国际上所涉及的问题的一致意见。
3)这些决议或协议均以标准、技术报告或导则的形式出版且以推荐的形式供国际上使
用，并在此意义上为各国家委员会所承认。
4)为了促进国际上的统一，IEC各国家委员会应尽最大可能在各自的国家和地区标准中
明确地采用IEC国际标准，并应清楚地指明IEC标准与对应的本国或本地区标准之间的某
些分歧。
5)IEC对任何申明符合其某些标准的设备不提供表明它已被认可的标记过程，并且也不
对其负责。
IEC
本标准由No.2旋转电机技术委员会制定。
本标准的原文以下述文件为根据
六月法表决报告
2(CO)5322(CO)547
本标准形成了有关旋转电机系列出版物的第16部分第1章，其他各部分是：第1部分定额与性能，出版编号：IEC 34-1
第2部分确定旋转电机损耗与效率的试验方法(牵引电机除外)，出版编号：IEC 34-2
第3部分涡轮型同步电机特殊要求，出版编号：IEC 34-3
第4部分根据试验确定同步电机参数的方法，出版编号：IEC 34-4
第5部分旋转电机外壳防护等级，出版编号：IEC 34-5
第6部分旋转电机冷却方法，出版编号：IEC 34-6
第7部分旋转电机的结构和安装形式分类，出版编号：IEC 34-7
第8部分旋转电机的线端标记和旋转方向，出版编号：IEC 34-8
第9部分噪声限值，出版编号：IEC 34-9
第10部分描述同步电机的通则，出版编号：IEC 34-10
第11部分装入式热保护，第1章旋转电机的保护规则。出版编号：IEC 34-11
第11-2部分装入式热保护第2章热保护系统用的热探测器和控制元件，出版编
号：IEC 34-11-2
第11-3部分装入式热保护第3章热保护系统用的热探测器的通则，出版编号：
IEC 34-11-3
第12部分电压660V及以下的单速、三相鼠笼形感应电动机的起动特性，出版编号：
IEC 34-12
第13部分矿用辅助电动机的技术条件，出版编号：IEC 34-13
第14部分中心高56mm及以上的电机的机械振动——振动强度的测量、评定和限值，
出版号：IEC 34-14
第15部分带有成型定子线圈的交流电机的耐冲击电压水平，出版编号：IEC 34-15
第16-2部分同步电机励磁系统第2章电力系统研究用模型，出版号：IEC 34-16-2
GB/T7409.11997
Excitation system for synchronous electrical
machinesDefinitions
1997-04-10 1998-04-01
1 范围
本标准的定义、术语适用于同步旋转电机的励磁系统。
2 总则
2.1 励磁系统 excitation system
提供电机磁场电流的装置，包括所有调节与控制元件，还有磁场放电或灭磁装置以及保
护装置。
2.2 励磁机 exciter
提供同步电机磁场电流的功率电源。
注：电源的举例，如：
——一台旋转电机，它既可以是直流电机，也可以是交流电机以及与之联结的整流器。
——一台或几台变压器以及与之联结的整流器。
2.3 励磁控制 excitation control
响应于包括同步电机、它的励磁机以及与之联结的电网在内的系统状态的信号特性，从
而改变励磁功率的控制。
注：同步电机电压是主要被调量。
2.4 磁场绕组端部 field winding terminals
电机磁场绕组的输入部位。
注
1 假如有电刷与滑环，这些都算作磁场绕组的一部分。
2 对无刷电机，旋转整流器与电机磁场绕组的引线之间的连接点是磁场绕组端部。
2.5 励磁系统输出端部 excitation system output terminals
含有励磁系统装置的输出的部位，这些端部可以与磁场绕组端部部位不同。2.6 额定磁场电流 I
rated field current I fNfN
电机运行在额定电压、电流、功率因数与转速下，其磁场绕组中的直流电流。
2.7 额定磁场电压 U rated field voltage U fNfN
在磁场绕组上产生额定磁场电流所需要的电机磁场绕组端部的直流电压。这时磁场绕组
的温度应是在额定负载与额定运行条件下，以及它具有在最高温度时所需要的起码的冷却介
质条件下的温度。
注：假如电机有一个周期负载，使磁场绕组温度不能达到稳定，那么U应是在周期负fN载中达到的磁场绕组最高温度条件下的电压。
2.8 空载磁场电流 I no-load field current I f0f0
和气隙线磁场电流I的确定 f0fg图 1 空载磁场电流I
电机在空载与额定转速下产生额定电压所需要的电机磁场绕组中的电流(见图1)。 2.9 空载磁场电压 U no-load field voltage U f0f0
当磁场绕组温度为25?时，产生空载磁场电流所需要的在电机磁场绕组端部的直流电
压。
2.10 气隙磁场电流 I air-gap field current I fgfg
在空载气隙线上产生额定电压理论上所需要的同步电机磁场绕组中的电流(见图1)。
注：当用计算机表述励磁系统模型时，气隙磁场电流是一个基本量。 2.11 气隙磁场电压 U air-gap field voltage U fgfg
当磁场绕组电阻等于U/I时，产生气隙磁场电流所需要的同步电机磁场绕组端部的fNfN
直流电压。
注：当用计算机表述励磁系统模型时，气隙磁场电压是一个基本量。 2.12 励磁系统额定电流 I excitation system rated current I ENEN
在确定的运行条件下，考虑到电机大多数的励磁要求(通常根据电机的电压与频率偏差)，励磁系统能够提供的在其输出端的直流电流。
2.13 励磁系统额定电压 U excitation system rated voltage U ENEN
在确定的运行条件下，励磁系统给出额定电流时，励磁系统能够提供的在其输出端部的
直流电压。这个电压起码要满足电机的大多数励磁要求(通常根据电机的电压与频率偏差)。
2.14 励磁系统顶值电流 I excitation system ceiling current I pp
在规定时间内，励磁系统从它的端部能够提供的最大直流电流。 2.15 励磁系统顶值电压 U excitation system ceiling voltage U pp
在确定的条件下，励磁系统从它的端部所能提供的最大直流电压。
注
1 对于从电机的电压和电流(假如有取得电源的励磁系统)，电力系统扰动的性质与励磁系统和同步电机的特定设计参数将影响励磁系统的输出。对这样的系统，顶值电压的确定
要考虑适当的电压降及电流(假如有)的增长。
excitation system no-load ceiling voltage U p0p0 2 对于使用旋转励磁机的系统，顶值电压在额定转速下确定。空载时，励磁系统从它的端部可能提供的最大直流电压。 2.16 励磁系统空载顶值电压 U
图 2 励磁系统标称响应V
的确定 E
2.17 励磁系统负载顶值电压 U excitation system on-load ceiling voltage U PLPL
当提供励磁系统顶值电流时，从励磁系统端部可能提供的最大直流电压。
2.18 励磁系统标称响应 V excitation system nominal response V EE
由励磁系统电压响应曲线确定的励磁系统输出电压的增量除以额定磁场电压(见图2)。这个比率，假定保持恒定，所扩展的电压时间面积，与在第一个半秒钟时间间隔内得到的实
际曲线面积相等(如果有特别规定，也可用不同的时间间隔)。
,U,1E VSEU0.5fN
注
1 在励磁系统带有电阻等于U/I及足够的电感负载下，确定励磁系统标称响应，fNfN
要适当地考虑电压降的影响及电流与电压波形。
2 励磁系统标称响应是这样确定的，开始励磁系统电压等于同步电机的额定磁场电压。
然后，输入一个特定的电压偏差阶跃，使得很快获得励磁系统顶值电压。
3 对于从同步电机电压和电流(假如有)取得电源的励磁系统，电力系统扰动性质与同
步电机及励磁系统特定设计参数影响励磁系统输出，对这种系统，确定励磁系统标称响应要
考虑到适当的电压降落与电流(假如有)的增长。
4 对于使用旋转励磁机的励磁系统，在额定转速下确定励磁系统的标称响应。
3 励磁机种类
3.1 旋转励磁机 rotating exciter
一台从轴上取得机械功率的旋转电机，该转轴可由同步电机或其他机械拖动。
3.1.1 直流励磁机 D.C.exciter
一台使用换向器与电刷提供直流电流的旋转励磁机。
3.1.2 交流励磁机 A.C.exciter
一台使用整流器提供直流电流的旋转励磁机。
3.1.2.1 带有静止整流器的交流励磁机 A.C.exciter with stationary rectifiers
一台带有整流器的交流励磁机，其输出与同步电机励磁绕组滑环上的电刷相联结。 3.1.2.2 带有旋转整流器的交流励磁机(无刷励磁机)A.C.exciter with rotating
rectifiers(brushless exciter)
一台带有励磁机及与同步电机同轴的旋转整流器的交流励磁机，其输出不经过滑环或电
刷，而直接与同步电机的励磁绕组相联结。
3.2 静止励磁机 static exciter
从一个或多个静止电源取得功率，使用静止整流器提供直流电流的励磁机。3.2.1 电势源静止励磁机 potential source static exciter
仅从电势源(可以从同步电机出线端)取得功率并使用可控整流器的静止励磁机。 3.2.2 复合电源静止励磁机 compound source static exciter 从电流与电压两个电源(独立取自同步电机机端)取得功率的静止励磁机。从两个电源来
的输入可以在整流器的交流侧或直流侧取得，并且可以并联或串联，整流器可以设计可控的
或不可控的。
4 控制功能
4.1 电压调节器 voltage regulator
将同步电机的实际电压与一个参数电压进行比较，并按偏差以适当的办法控制励磁机输
出的装置。
4.2 负载电流补偿器 load current compensator
一种装置或功能，能影响电压调节器使其作用于某地点的控制电压，而不是在这点上测
量同步电机电压降。借助于反向联结，补偿器的电路可用于机组间的无阻抗并联运行，以实
现对各机组的无功功率分配。
4.3 过励限制器 overexcitation limiter
一种补充电压调节器作用的装置。目的是将同步电机和励磁装置的电流限制到允许值。
通常输入变量是同步电机的磁场电流和(或)定子电流，限制作用可能是瞬时的或延时的。 4.4 欠励限制器 underexcitation limiter
一种补充电压调节器作用的装置。目的是在减少励磁时限制它不越过稳定极限，或限制
它不越过由定子端部铁芯发热而要求的圆柱转子电机的热容量，通常的输入变量是：同步电
机的有功电流、无功电流和端电压，或者是磁场电流，或者是负载角(也许还综合其他变量)。
4.5 伏赫比限制器 volts per hertz limiter
装置是这样运行的：如果频率已降低到低于一个预定值，它就根据频率减少而使被调电
压按比例减少，其目的是防止同步电机或变压器过磁通。
4.6 电力系统稳定器 power system stabilizer
一种装置，它借助于电压调节器控制励磁机的输出，来阻尼同步电机的功率振荡。输入
变量可以是转速、频率或功率(或多个变量的综合)。
发电机励磁原理及构造
发电机原理及构造——发电机的励磁系统 众所周知，同步发电机要用直流电流励磁。在以往的他励式同步发电机中，其直流电流是有附设的直流励磁机供给。直流励磁机是一种带机械换向器的旋转电枢式交流发电机。其多相闭合电枢绕组切割定子磁场产生了多相交流电，由于机械换向器和电刷组成的整流系统的整流作用，在电刷上获得了直流电，再通过另一套电刷，滑块系统将获得的直流输送到同步发电机的转子，励磁绕组去励磁，因此直流励磁机的换向器原则上是一个整流器，显然可以用一组硅二节管取代，而功率半导体器件的发展提供了这个条件。将半导体元件与发电机的轴固结在一起转动，则可取消换向器、滑块等滑动接触部分、利用二极管换成直流电流。直流送给转子励磁、绕组励磁。这就是无刷系统。 下面我们以典型的几种不同发电机励磁系统，介绍它的工作原理。 一、相复励励磁原理 左图为常用的电抗移相相复励励磁系统线路图。由线形电抗器DK把电枢绕组抽头电压移相约90°、和电流互感器LH提供的电压几何叠加，经过桥式整流器ZL整流，供给发电机励磁绕组。负载时由电流互感器LH供给所需的复励电流，进行电流补偿，由线形电抗器DK 移相进行相位补偿。 二、三次谐波原理 左图为三次谐波原理图，对一般发电机来源，我们需要的是工频正弦波，称为基波，比基波高的正弦波都称为谐波、其中三次谐波的含量最大，在谐波发电机定子槽中，安放有主绕组和谐波励磁绕组（s1、s2），而这个绕组之间没有电的联系。谐波绕组将绕组中150HZ谐波感应出来，经过ZL桥式整流器整流，送到主发电机转子绕组LE中进行励磁。 三、可控硅直接励磁原理 由左图可以看出，可控硅直接励磁是采用可控硅整流器直接将发电机输出的任一相一部分能量，经整流后送入励磁绕组去的励磁方式，它是由自动电压调节器（A VR），控制可控硅的导通角来调节励磁电流大小而维持发电机端电压的稳定。 四、无刷励磁原理 无刷励磁主要用于西门子、斯坦福、利莱等无刷发电机。它是利用交流励磁机，其定子上的剩磁或永久磁铁（带永磁机）建立电压，该交流电压经旋转整流起整流后，送入主发电机的励磁绕组，使发电机建压。自动电压调节器（A VR）能根据输出电压的微小偏差迅速地减小或增加励磁电流，维持发电机的所设定电压近似不变。 中小型三相同步发电机的技术发展概况 一．概述 中小型同步发电机是中小型电机的主要产品之一，广泛应用于小型水电站、船舶电站、移动电站、固定电站、应急备用电站、正弦波试验电源、变频电源、计算机电源及新能源――风力发电、地热发电、潮汐发电、余热发电等。它对边（疆）老（区）贫（穷）地区实现电气化，提高该地区经济发展水平和人民的生活水平有着重要的作用，中小型发电机在船舶、现代电气化火车内燃机车等运输设备中也是一个关键设备。移动电站对国防设施、工程建设、海上石油平台、陆上电驱动石油钻机、野外勘探等也是不可缺少的关键装备之一。应急备用电站在突发事件中的防灾、救护保障人民的生命和财产的安全有着不可替代的作用。开发绿色能源、可再生能源、减少大气二氧化碳的含量，小水电、风力发电、地热发电和余热发电是重要的组成部分。 我国小型同步发电机的第一代产品是1956年电工局在上海组织的统一设计并于1957年完成的TSN、TSWN系列农用水轮发电机。第二代产品是在进行了大量试验研究和调查研究的基础上于1965年开始的T2系列小型三相同步发电机统一设计，该水平达到六十年代国际先进水平，为B级绝缘的有刷三相同步发电机。在这段时间还开发了ST系列有刷单相同
电机的励磁方式
旋转电机中产生磁场的方式。现代电机大都以电磁感应为基础，在电机中都需要有磁场。这个磁场可以由永久磁铁产生，也可以利用电磁铁在线圈中通电流来产生。电机中专门为产生磁场而设置的线圈组称为励磁绕组。由于受永磁材料性能的限制，利用永久磁铁建立的磁场比较弱，它主要用于小容量电机。但是随着新型永磁材料的出现，特别是高磁能积的稀土材料如稀土钴、钕铁硼的出现，容量达百千瓦级的永磁电机已开始研制。 一般的电机多采用电流励磁。励磁的方式分为他励和自励两大类。 他励由独立的电源为电机励磁绕组提供所需的励磁电流。例如用独立的直流电源为直流发电机的励磁绕组供电；由交流电源对异步电机的电枢绕组供电产生旋转磁场等等。前者为直流励磁，后者为交流励磁。同步电机按电网的情况,可以是转子的励磁绕组直流励磁,也可以定子上由电网提供交流励磁，一般以直流励磁为主。如直流励磁不足，则从电网输入滞后的无功电流对电机补充励磁；如直流励磁过强，则电机就向电网输出滞后的无功电流,使电机内部磁场削弱。采用直流励磁时,励磁回路中只有电阻引起的电压降,所需励磁电压较低,励磁电源的容量较小。采用交流励磁时，由于励磁线圈有很大的电感电抗，所需励磁电压要高得多，励磁电源的容量也大得多。 他励式励磁电源，原来常用直流励磁机。随着电力电子技术的发展，已较多地采用交流励磁机经半导体整流后对励磁绕组供电的方式励磁。励磁调节可以通过调节交流励磁机的励磁电流来实现；也可以在交流励磁机输出电压基本保持不变的情况下，利用可控整流调节。后者调节比较快速，还可以方便地利用可控整流桥的逆变工作状态达到快速灭磁和减磁，从而取消常用的灭磁开关。前一种方式，整流元件为二极管，如把它和交流励磁机电枢绕组、同步电机励磁绕组一起都装在转子上，则励磁电流就可以直接由交流励磁机经整流桥输入励磁绕组,不再需要集电环和电刷，可构成无刷励磁系统,为电机的运行、维护带来很多方便。当然整流元件、快速熔断器等器件在运行中均处于高速旋转状态，要承受相当大的离心力，
同步电机励磁系统电力系统研究用模型Excitationsystemfor
同步电机励磁系统 电力系统研究用模型 Excitation system for synchronous electrical machines Model for power system studies GB/T 7409.2—1997 、八— 前言 本标准是对GB 7409—87 的修订。 GB 7409—87执行七年来，技术已有新的发展，其中有些内容IEC 已制定了国际标准。 为适应技术发展的要求和贯彻积极采用国际标准的精神，原标准需作修订。 为便于采用IEC 标准和今后增补、修订标准的方便，经技术委员会研究，将GB 7409 改编为系列标准：修订后的GB 7409.1 等同采用IEC 34-16-1：1991；GB 7409.2 等同采用IEC 34-16-2：1991 ，至于GB 7409.3，由于IEC 目前还没有相应的标准，此部分是根据GB 7409 执行七年的情况并参考了美国IEEE std 421.1—1986、421.A —1978、421.B—1979 和原苏联rOC T 21558—88等标准编写的。 本标准规定了适用于电力系统稳定性研究的励磁系统模拟简图及相应的数学模型，以及其包括的参数和变量的术语定义。 本标准的附录A、附录B、附录C、附录D都是标准的附录； 本标准的附录E 是提示的附录。 本标准由全国旋转电机标准化技术委员会汽轮发电机分技术委员会提出并归口。本标准主要负责起草单位：哈尔滨大电机研究所。 主要起草人：忽树岳。 GB/T7409.2 —1997 IEC 前言 1） IEC（国际电工委员会）是由所有国家的电工技术委员会（IEC 国家委员会）组成的世界范 围内的标准化组织。IEC 的目的是促进电工和电子领域内所有有关标准化问题的国际间的合作。为此目的和除其他活动之外，IEC 出版国际标准。这些标准是委托各个技术委员会制定的；对所讨论的主题感兴趣的任何一个国家委员会都可以参加起草工作，与IEC 有联系的 国际的，政府的和非政府的组织也可以参加起草工作。IEC和ISO（国际标准化组织）按两大 组织之间共同确定的条件紧密合作。 2） IEC 关于技术问题的正式决议或协议是由代表各国家委员会专门利益的技术委员会所制定的，这些决议或协议都尽可能充分地表达了国际上所涉及的问题的一致意见。 3）这些决议或协议均以标准、技术报告或导则的形式出版且以推荐的形式供国际上使用，并在此意义上为各国家委员会所承认。 4）为了促进国际上的统一，IEC 各国家委员会应尽最大可能在各自的国家和地区标准中明确地采用IEC 国际标准，并应清楚地指明IEC 标准与对应的本国或本地区标准之间的某些分歧。 5）IEC 对任何申明符合其某些标准的设备不提供表明它已被认可的标记过程，并且也不 对其负责。 GB/T7409.2 —1997 IEC 序言本报告由No.2旋转电机技术委员会制定。本报告的原文以下述文件为根据
(完整版)同步电动机励磁柜原理
励磁柜 介绍一些同步电动机励磁柜的基本知识，希望大家能了解并多交流一下同步电动机励磁柜的基本知识。 一.KJLF11 具有以下特点： 1.转子励磁采用三相全控整流固接励磁线路； 2.与同步电动机定子回路没有直接的电气联系；3.实现了按同步电动机转子滑差，顺极性自动投励。按到达亚同步转速（95%）时投入励磁，使同步电动机拖入同步运行； 4.具有电压负反馈自动保持恒定励磁； 5.起动与停车时自动灭磁，并在同步电动机异步运行时具有灭磁保护； 6.可以手动调节励磁电流，电压进行功率因数调整，整流电压可以从额定值的10%至125%连续调节；7.交流输入电源与同步电动机定子回路来自同一段母线；8.同步电动机正常停车5 秒钟之内，本设备整流电路和触发电路的同步电源不容许断电；9.灭磁电阻RFD1 和RFD2 的阻值为所配的转子励磁绕组直流电阻的 5 倍，其长期容许电流为同步电动机额定励磁电流的15%；10.当同步机矢步运行时，可以发出矢步信号，用于报警或跳闸；11.输入电源为380V. 二.保护电路：（1）.过压保护：1.同步电动机异步运行时，转子感应过电压由灭磁环节将放电电阻RFD1-2 接入，消除开路过电压。 2.主电路可控硅元件的换向过电压由并接于元件两端的阻容电路吸收。（RC4-9) 3.整流变压器一次侧分，合闸引起的操作过电压由RC1-3 组成的阻容吸收装置来抑制。4.为使同相两桥臂上可控硅元件合理的分担自直流侧的过电压，设置了R10-15 均压电阻来保护。（2）过电流保护： 1.与可控硅串联的快速熔断器是作为直流侧短路保护用，快熔熔断时，保护环节可发出声响报警信号，跳开同步电动机定子侧电源开关，切断励磁。 2.短路电流发生在整流变压器二次侧时，其一次侧空气开关脱扣器顺动，切断电源。 3.直流侧过负荷时，空气开关脱扣器或热继电器动作。但整定值应保证强励磁30 秒内不动作。 三. 励磁线路各环节的工作电压均由同步电源变压器供给，其工作原理如下：同步电动机起动过程中，灭磁环节工作，使转子感应交变电流两半波都通过放电电阻，保证电机的正常起动。起动过程中，整流电路可控硅处于阻断状态，当电
同步电动机的工作原理
同步电动机的工作原理 同步电动机 转子转速与定子旋转磁场的转速相同的交流电动机。其转子转速n 与磁极对数p、电源频率f之间满足n=f/p。转速n决定于电源频率f，故电源频率一定时，转速不变，且与负载无关。具有运行稳定性高和过载能力大等特点。常用于多机同步传动系统、精密调速稳速系统和大型设备(如轧钢机)等。 同步电动机是属于交流电机，定子绕组与异步电动机相同。它的转子旋转速度与定子绕组所产生的旋转磁场的速度是一样的，所以称为同步电动机。正由于这样，同步电动机的电流在相位上是超前于电压的，即同步电动机是一个容性负载。为此，在很多时候，同步电动机是用以改进供电系统的功率因数的。 同步电动机在结构上大致有两种： 1、转子用直流电进行励磁。它的转子做成显极式的，安装在磁极铁芯上面的磁场线圈是相互串联的，接成具有交替相反的极性，并有两根引线连接到装在轴上的两只滑环上面。磁场线圈是由一只小型直流发电机或蓄电池来激励，在大多数同步电动机中，直流发电机是装在电动机轴上的，用以供应转子磁极线圈的励磁电流。 由于这种同步电动机不能自动启动，所以在转子上还装有鼠笼式绕组而作为电动机启动之用。鼠笼绕组放在转子的周围，结构与异步电动机相似。 当在定子绕组通上三相交流电源时，电动机内就产生了一个旋转磁
场，鼠笼绕组切割磁力线而产生感应电流，从而使电动机旋转起来。电动机旋转之后，其速度慢慢增高到稍低于旋转磁场的转速，此时转子磁场线圈经由直流电来激励，使转子上面形成一定的磁极，这些磁极就企图跟踪定子上的旋转磁极，这样就增加电动机转子的速率直至与旋转磁场同步旋转为止。 2、转子不需要励磁的同步电机 转子不励磁的同步电动机能够运用于单相电源上，也能运用于多相电源上。这种电动机中，有一种的定子绕组与分相电动机或多相电动机的定子相似，同时有一个鼠笼转子，而转子的表面切成平面。所以是属于显极转子，转子磁极是由一种磁化钢做成的，而且能够经常保持磁性。鼠笼绕组是用来产生启动转矩的，而当电动机旋转到一定的转速时，转子显极就跟住定子线圈的电流频率而达到同步。显极的极性是由定子感应出来的，因此它的数目应和定子上极数相等，当电动机转到它应有的速度时，鼠笼绕组就失去了作用，维持旋转是靠着转子与磁极跟住定子磁极，使之同步 同步电动机的起动方法： 同步电动机只有在定子旋转磁场与转子励磁磁场相对静止时，才能得到平均电磁转矩。如将静止的同步电动机励磁后直接投入电网，这时定子旋转磁场与转子磁场间以同步转速n1作相对运动，转子受到交变的脉动转矩，其平均值为零，电机不能起动。所以必须借助其他方式来起动。
同步电动机励磁系统常见故障分析
同步电动机励磁系统常见故障分析 作者：陆业志 本文结合KGLF11型励磁装置，对其在运行中的常见故障进行分析。 1 常见故障分析 (1)开机时调节6W，励磁电流电压无输出。 原因分析：励磁电流电压无输出，肯定是晶闸管无触发脉冲信号，而六组脉冲电路同时无触发脉冲很可能是移相插件接触不良，或者同步电源变压器4T损坏，造成没有移相给定电压加到六组脉冲电路的1V1基极回路上，从而六组脉冲电路无脉冲输出导致晶闸管不导通。 (2)励磁电压高而励磁电流偏低。 原因分析：这是个别触发脉冲消失或是个别晶闸管损坏的缘故。个别触发脉冲消失可能是脉冲插件接触不良。另外图1中三极管1V1、单极晶体管2VU及小晶闸管9VT损坏，或者是电容2C严重漏电或开路。如果主回路中晶闸管1VT～6VT中有某一个开路或是触发极失灵，同样会导致输出励磁电流偏低的现象。 (3)合励磁电路主开关时，励磁电流即有输出。 原因分析：这是由于图1所示脉冲电路中的三极管1V1集电极-发射极之间漏电，即使移相电路还未送来正确的控制电压，也会导致1C充电到2VU导通的程度。2VU即输出触发使小晶闸管9VT导通，2C经9VT放电而发出脉冲令1VT、3VT、6VT之一触发导通，使转子励磁电路中流过直流电流。 (4)同步电动机起动时，励磁不能自行投入。 原因分析：励磁不能自行投入。肯定是自动投励通道电路中断或工作不正常，因此可能是投励插件与插座间接触不良，或是图2所示投励电路中的三极管3V1、单结晶体管4VU工作不正常，电容5C漏电、电位器W′损坏。另外是移相插件同样有接触不良现象，或者是图3所示移相电路的小晶闸管10VT损坏等等。 (5)运行过程中励磁电流电压上下波动。 原因分析：引起励磁电流电压输出不稳的原因很多，主要有1)脉冲插件可能存在接触不良，造成个别触发脉冲时有时无。2)图1所示脉冲电路的电位器4W松动，使三极管1V1电流负反馈发生变化，造成放大器工作点不稳定，从而影响晶闸管主回路输出的稳定性。另外，如果电容2C漏电或单结晶体管2VU及三极管1V1性能不良，也会引起触发脉冲相位移动。3)图3所示移相电路的电位器6W松动或接触不良，将会使移相控制电压Ed间歇性消失，引起励磁电流电压输出大幅度波动。另外，如果稳压管7VS、8VS损坏，都会使Ey随电网电压波动而波动，使Ed输出波动，造成晶闸管主回路直流输出不稳。 (6)励磁装置输出电压调不到零位。
球磨机同步电机励磁系统改造
球磨机同步电机励磁系统改造 发表时间：2019-03-13T11:36:39.293Z 来源：《电力设备》2018年第27期作者：崔勃[导读] 摘要：空气压缩机和划痕的同步电击器系统有问题。（河南中原黄金冶炼厂河南三门峡 472100）摘要：空气压缩机和划痕的同步电击器系统有问题。使用tmds11型立体磁碟机改造旧磁器系统，在确定改造方案，电气连接及设定等方面说明改造过程。 关键词：同步电机；励磁系统；改造前言：机电一体化控制磁性系统的发展主要经历了三大过程：如kglf系列激励磁器等插件控制为核心。以集成单位控制为核心，以KD 系列激励磁器装置，柔性电子等微机控制为核心。如tmds系列激励磁器等。没有齿轮的电力驱动装置(gmd)的电力驱动部分主要由低速大回转矩的直线驱动马达，变速器控制等构成。由此可见，没有齿轮的研磨机由电动机的转子部分组成，在外面安装了永久磁体或设置了绕 圈。定子磨耍设置部分机基系统之上座圆筒体所需的石头的电子矩矩石头,通过直接产生子间转政府通过隙画家并没有传达合耦机械能源的方式传达磨损没有爬结构等问题的出现,为了最小化,工厂运转过程中将复杂的整顿工作。”。无齿轮驱动系统靠输送带输电，系统有良好的控制可能。 1 存在的问题 新疆良山矿业公司的空气压缩机，划痕等同期制动器，使用kglf11项类型的女机时，存在以下问题： (1)控制系统全部由插件(其中6个促发环节，主语，努力，保护，自我消灭，电压，逆变，附加阶段各1个)发热，控制控制稳定性差； (2)换下插头和滤磁器投入前，必须进行不活化调整，功率波形调整，重压时修正等一系列操作，需要试验设备的帮助，较为麻烦。调试完毕后，还要固定所有的调节器，等待试车。 (3)与控制硅硅散热的一般散热器相配合，送风机和通风器始终运转，耗电量大；自我消灭环在正常运行中会造成导热状况(旅磁衰变电阻经常发生热)的电流不稳定，影响生产，为此还会设置一台自主留声机，使柜台进一步冷却，定期清理或更换插件面板，使工人的维护量大，生产时间长；产生影响。于是公司决定改造4台旧碾盘机动力磁系统，各电机系数见表1。表1 2 球磨机励磁系统改造 2.1 改造方案 由于kglf系列控制系统基本淘汰，生产厂大部分停产，并经过技术论证，确定用重庆中正公司tmds11恒流励磁装置(图1)取代kglf11-300/110型旅磁柜1.#、2.#电器机器tmdsⅢ型、11-3。#4。#电器机器tmds11-Ⅱ型使用,并考虑因素,价格,以现有的减肥后的配合和使用的变压器类。 主控电路与移动式电路采用并转调控捷威集成电路集成电路集成电路集成电路集成电路集成电路块，采用三相衔接输入不尽相同顺序，完全实现外部连接设备测试，免费维修。根据转子电路内测定的转子电压波形，采用改变方向波的方法，利用光束隔离，输入计算机系统，在计算机控制下，可选择最高投票角。tmds11-v采用微芯片公司数字pic微控制器，tmds11-fps采用三菱fx系列plc。接口友好，可在显示器网上设定或修改用户计数器和各种保护精度，在运行中人工调节吕子电流和功率接收。用真空管散热效果好。 2.2 电气接线（图2） 拆除旧磨损电机控制电路连接的控制接线端子(5个控制点，10个控制联系点)。输送站(141,142)接通电机开关电路。断路器无源，经常接入滤磁器，向旅磁控制电路提供甲流信号(103,105)；励磁系统允许工作接口(1313138)连接到断路器开关电路；电表的电流表和功率由数值上的电流连接点a上电流相互制导机提供的一个连接点为"a413,a416"。计量器接收压的地点，由电压互动器提供的b,c对电压的连接点连接为b601,c601。 图1 TMDS11系列励磁装置原理
发电机无刷励磁的结构特点 工作方式 工作原理
2．无刷励磁的结构特点、工作方式、工作原理。 2．1结构：由主磁机、永磁副励磁机、旋转整流盘、空气冷却器、硅整流器、AVR等组成。 主励：三相、200Hz、2760KVA、417V、2820A、cos∮0. 9、 8极 副励：三相、400Hz、90KVA、250V、208A、cos∮0.95、 16极 f=pn/60 旋转整流装置：全波不可控硅整流有熔断器及过电压保 护，直流输出：2450KW 500V 4900N 副励磁机为旋转磁极式，发出的电流送到主励磁机的定子作为主励磁机的励磁电流，由于主励磁机为旋转 电枢式，电枢发出的电流通过转轴中孔送到旋转整流盘， 经整流后送至转子线圈从而达到对发电机励磁。 2．2 发电机励磁电流的调节过程 △由副励磁机——可控硅——AVR调节器——作为主励磁机定子励磁电流——来调节主励旋转电枢的输出电流— —送至旋转整流盘——转子绕组 △静止的永励副励磁机的电枢送出400Hz的电源，通过励磁电压调节器中的三相全控桥式可控硅整流器形成可调的 直流电源到交流励磁机的磁场绕组。
通过控制全控桥整流器的导通角来调节交流励磁机的磁场电流，从而达到调节发电机励磁电流的目的。 当DAVR故障时，由厂用电经工频手动励磁调节装置整流 后提供。发电机励磁。 工作原理 发电机的励磁电流由交流励磁机经旋转整流盘整流后提供，交流励磁机的励磁电流则由永磁机经调节装置中 的可控硅全控桥整流后提供，励磁电流的大小由自励磁调 节装置进行自动或手动调节，以满足发电机运行工况的要 求。 2.3 无刷励磁系统特点 2.3.1 励磁机与发电机同轴，电源独立，不受电力系统干扰 2.3.2 没有滑环和电刷，根除了碳粉污染，噪音低，维护简单2.3.3 具备高起始、响应持久、能有效地提高电力系统稳定性2.3.4 选扎整流盘设计合理、电流和电压余量大，运行可靠 2.3.5 采用双重数字AVR、功能齐全、故障追忆功能强 无刷励磁系统原理框图 整流盘及电路 整流盘采用双盘结构，一个正极盘，另一个负极盘。 整流盘与转轴间绝缘可靠、固定合理，能承受各种短路力矩的冲击而不产生位移。 电路接线是：励磁机电枢八个Y支路中心点通过短
同步电动机的起动
同步电动机的起动 1.同步电机的基本原理 同步发电机和其它类型的旋转电机一样，由固定的定子和可旋转的转子两大部分组成。一般分为转场式同步电机和转枢式同步电机。 图1.1给出了最常用的转场式同步发电机的结构模型，其定子铁心的内圆均匀分布着定子槽，槽内嵌放着按一定规律排列的三相对称交流绕组。这种同步电机的定子又称为电枢，定子铁心和绕组又称为电枢铁心和电枢绕组。 转子铁心上装有制成一定形状的成对磁极，磁极上绕有励磁绕组，通以直流电流时，将会在电机的气隙中形成极性相间的分布磁场，称为励磁磁场(也称主磁场、转子磁场) 气隙处于电枢内圆和转子磁极之间，气隙层的厚度和形状对电机内部磁场的分布和同步电机的性能有重大影响。 除了转场式同步电机外,还有转枢式同步电机，其磁极安装于定子上，而交流绕组分布于转子表面的槽内，这种同步电机的转子充当了电枢。图中用AX、BY、CZ三个在空间错开120 分布的线圈代表三相对称交流绕组。 图1.1同步电机结构模型 1.1工作原理 主磁场的建立：励磁绕组通以直流励磁电流，建立极性相间的励磁磁场，即建立起主
磁场。 载流导体：三相对称的电枢绕组充当功率绕组，成为感应电势或者感应电流的载体。 切割运动：原动机拖动转子旋转（给电机输入机械能），极性相间的励磁磁场随轴一起旋转并顺次切割定子各相绕组（相当于绕组的导体反向切割励磁磁场）。 交变电势的产生：由于电枢绕组与主磁场之间的相对切割运动，电枢绕组中将会感应出大小和方向按周期性变化的三相对称交变电势。通过引出线，即可提供交流电源。 感应电势有效值：每相感应电势的有效值为E0 =4.44fNψ Φ 感应电势频率:感应电势的频率决定于同步电机的转速n和极对数p ，即 f=pn/60 交变性与对称性：由于旋转磁场极性相间，使得感应电势的极性交变；由于电枢绕组的对称性，保证了感应电势的三相对称性。 1.2同步转速 同步转速从供电品质考虑，由众多同步发电机并联构成的交流电网的频率应该是一个不变的值，这就要求发电机的频率应该和电网的频率一致。我国电网的频率为50Hz ，故有： n=60f/p=3000/p 要使得发电机供给电网50Hz的工频电能，发电机的转速必须为某些固定值，这些固定值称为同步转速。例如2极电机的同步转速为3000r/min，4极电机的同步转速为1500r/min，依次类推。只有运行于同步转速，同步电机才能正常运行，这也是同步电机名称的由来。 1.3运行方式 同步电机的主要运行方式有三种，即作为发电机、电动机和补偿机运行。作为发电机运行是同步电机最主要的运行方式，作为电动机运行是同步电机的另一种重要的运行方式。同步电动机的功率因数可以调节，在不要求调速的场合，应用大型同步电动机可以提高运行效率。近年来，小型同步电动机在变频调速系统中开始得到较多地应用。同步电机还可以接于电网作为同步补偿机。这时电机不带任何机械负载，靠调节转子中的励磁电流向电网发出所需的感性或者容性无功功率，以达到改善电网功率因数或者调节电网电压的目的。 分析表明，同步电机运行于哪一种状态，主要取决于定子合成磁场与转子主极磁场之间的夹角δ，δ称为功率角。
发电机的励磁控制原理-精品资料
发电机的励磁系统 同步发电机为了实现能量的转换，需要有一个直流磁场，而产生这个磁场的直流电流，称为发电机的励磁电流。根据励磁电流的供给方式，凡是从其它电源获得励磁电流的发电机，称为他励发电机，从发电机本身获得励磁电源的，则称为自励发电机。 一、发电机获得励磁电流的方式： 1、直流发电机供电的励磁方式：这种励磁方式的发电机具有专用的直流发电机，这种专用的直流发电机称为直流励磁机，励磁机一般与发电机同轴，发电机的励磁绕组通过装在大轴上的滑环及固定电刷从励磁机获得直流电流。这种励磁方式具有励磁电流独立，工作比较可靠和减少自用电消耗量等优点，是过去几十年间发电机主要励磁方式，具有较成熟的运行经验。缺点是励磁调节速度较慢，维护工作量大，故在10MW 以上的机组中很少采用。 2、交流励磁机供电的励磁方式，现代大容量发电机有的采用交流励磁机提供励磁电流。交流励磁机也装在发电机大轴上，它输出的交流电流经整流后供给发电机转子励磁，此时，发电机的励磁方式属他励磁方式，又由于采用静止的整流装置，故又称为他励静止励磁，交流副励磁机提供励磁电流。交流副励磁机可以是永磁机或是具有自励恒压装置的交流发电机。为了提高励磁调节速度，交流励磁机通常采用100——200HZ 的中频发电机，而交流副励磁机则采用400——500HZ的中频发电机。这种发电机的直流励磁绕组和三相交流绕组都绕在定子槽内，转子只有齿与槽而没有绕组，像个齿轮，因此，它没有电刷，滑环等转动接触部件，具有工作可靠、结构简单、维护方便等优点。 3、无励磁机的励磁方式：在励磁方式中不设置专门的励磁机，而从发电机本身取得励磁电源，经整流后再供给发电机本身励磁，称自励式静止励磁。自励式静止励磁可分为自并励和自复励两种方式。自并励方式它通过接在发电机出口的整流变压器取得励磁电流，经整流后供给发电机励磁，这种励磁方式具有结简单，设备少，投资省和维护工作量少
浅谈同步发电机的励磁系统
浅谈同步发电机的励磁系统 技术分类:电机与运动控制作者：赵宇发表时间：2006-11-10 1 概述 向同步发电机的转子励磁绕组供给励磁电流的整套装置叫做励磁系统。励磁系统是同步发电机的重要组成部分，它的可靠性对于发电机的安全运行和电网的稳定有很大影响。发电机事故统计表明发电机事故中约1/3为励磁系统事故，这不但影响发电机组的正常运行而且也影响了电力系统的稳定，因此必须要提高励磁系统的可靠性，而根据实际情况选择正确的励磁方式是保证励磁系统可靠性的前提和关键。我国电力系统同步发电机的励磁系统主要有两大类，一类是直流励磁机励磁系统，另一类是半导体励磁系统。 2 直流励磁机励磁系统 直流励磁机励磁系统是采用直流发电机作为励磁电源，供给发电机转子回路的励磁电流。其中直流发电机称为直流励磁机。直流励磁机一般与发电机同轴，励磁电流通过换向器和电刷供给发电机转子励磁电流，形成有碳刷励磁。直流励磁机励磁系统又可分为自励式和它励式。自励与他励的区别是对主励磁机的励磁方式而言的，他励直流励磁机励磁系统比自励励磁机励磁系统多用了一台副励磁机，因此所用设备增多，占用空间大，投资大，但是提高了励磁机的电压增长速度，因而减小了励磁机的时间常数，他励直流励磁机励磁系统一般只用在水轮发电机组上。 图1 自励直流励磁机励磁系统原理接线图 上图中 LH——电流互感器 YH——电压互感器 F ——同步发电机 FLQ——同步发电机的励磁线圈 L——直流励磁机 LLQ——直流励磁机的励磁线圈 Rc——可调电阻
采用直流励磁机供电的励磁系统，在过去的十几年间，是同步发电机的主要励磁系统。目前大多数中小型同步发电机仍采用这种励磁系统。长期的运行经验证明，这种励磁系统的优点是：具有独立的不受外系统干扰的励磁电源，调节方便，设备投资及运行费用也比较少。缺点是：运行时整流子与电刷之间火花严重，事故多，性能差，运行维护困难，换向器和电刷的维护工作量大且检修励磁机时必须停主机，很不方便。近年来，随着电力生产的发展，同步发电机的容量愈来愈大，要求励磁功率也相应增大，而大容量的直流励磁机无论在换向问题或电机的结构上都受到限制。因此，直流励磁机励磁系统愈来愈不能满足要求。目前，在100MW及以上发电机上很少采用。 3 半导体励磁系统 半导体励磁系统是把交流电经过硅元件或可控硅整流后，作为供给同步发电机励磁电流的直流电源。半导体励磁系统分为静止式和旋转式两种。 3.1 静止式半导体励磁系统 静止式半导体励磁系统又分为自励式和它励式两种。 3.1.1自励式半导体励磁系统 自励式半导体励磁系统中发电机的励磁电源直接由发电机端电压获得，经过控制整流后，送至发电机转子回路，作为发电机的励磁电流，以维持发电机端电压恒定的励磁系统，是无励磁机的发电机自励系统。最简单的发电机自励系统是直接使用发电机的端电压作励磁电流的电源，由自动励磁调节器控制励磁电流的大小，称为自并励可控硅励磁系统，简称自并励系统。自并励系统中，除去转子本体极其滑环这些属于发电机的部件外，没有因供应励磁电流而采用的机械转动或机械接触类元件，所以又称为全静止式励磁系统。下图为无励磁机发电机自并励系统框图，其中发电机转子励磁电流电源由接于发电机机端的整流变压器ZB提供，经可控硅整流向发电机转子提供励磁电流，可控硅元件SCR由自动励磁调节器控制。系统起励时需要另加一个起励电源。 图2 无励磁机发电机自并励系统原理接线图
同步发电机电球的工作原理调控及维护
同步发电机电球的工作原理调控及维护 同步发电机，俗称“电球” 柴油发电机组是常用的备用电源,由于它以柴油发动机燃烧柴油为动力,带动发电机发出与市电同样性质的电力,所以用在市电断电后需要后备电源供电几小时以上的场合。从性能价格比、对工作环境的要求、带非线性负载能力方面考虑,采用柴油发电机组比使用很 多大容量蓄电池的长延时UPS 往往具有一定的优势。但是柴油发电机组在市电断电后需要十秒钟左右才能发出稳定的电力,这就大不如UPS 可不间断供电的特点。因此,柴油发电机组和UPS 通常是取其各自的优势构成一个完善的、可靠的电源系统,以确保重要设备的不间 断供电。 柴油发电机组一般是采用同步发电机（也俗称电球）将柴油发动机的旋转机械能转为电能。各种用电设备要依靠它发出的电力工作,因此对同步发电机的工作性能要求是很高的。 同步发电机的工作原理 同步发电机是根据电磁感应原理制造的。主要组成部分如图1。现代交流发电机通常 由两部分线圈构成;为了提高磁场的强度,一部分线圈绕在一个导磁性能良好的金属片叠成的圆筒内壁的凹槽内,这个圆筒固定在机座上称为定子。定子内的线圈可输出感应电动势和感应电流,所以又称其为电枢。发电机的另一部分线圈则绕在定子圆筒内的一导磁率强的金属片叠成的圆柱体的凹槽内,称为转子。一根轴穿过转子中心并将其紧固在一起,轴两端与机座 构成轴承支撑。转子与定子内壁之间保持小而均匀的间隙且可灵活转动。这叫做旋转磁场式结构的无刷同步发电机。 工作时,转子线圈通以直流电形成直流恒定磁场,在柴油机的带动下转子快速旋转,恒定磁场也随之旋转, 定子的线圈被磁场磁力线切割产生感应电动势,发电机就发出电来。
同步电机励磁系统
同步电机励磁系统 Excitation system for synchronous electricalmachines-Definitions GB/T 7409.11997 本标准是对GB 7409—87的修订。 GB 7409—87执行七年来，技术已有新的发展，其中有些内容IEC已制定了国际标准。为适应技术发展的要求和贯彻积极采用国际标准的精神，原标准需作修订。 为便于采用IEC标准和今后增补、修订标准的方便，经技术委员会研究，将GB 7409改编为系列标准：修订后的GB 7409.1等同采用IEC 34-16-1：1991；GB 7409.2等同采用IEC 34-16-2：1991，至于GB 7409.3，由于IEC目前还没有相应的标准，此部分是根据GB 7409执行七年的情况并参考了美国IEEE std 421.1—1986、421.A—1978、421.B—1979和原苏联ГОСТ21558—88等标准编写的。 本标准定义的同步旋转电机的励磁系统术语为一般通用的术语。同步电机励磁系统所有 各分标准在使用同步电机励磁系统技术名词和术语时均符合本标准之规定。其他未包括的术 语，应在同步电机励磁系统各分标准中作补充规定。 本标准由全国旋转电机标准化技术委员会汽轮发电机分技术委员会提出并归口。 本标准负责起草单位：哈尔滨大电机研究所。 主要起草人：忽树岳。 IEC
1)IEC(国际电工委员会)是由所有国家的电工技术委员会(IEC国家委员会)组成的世界范围内的标准化组织。IEC的目的是促进电工和电子领域内所有有关标准化问题的国际间的合 作。为此目的和除其他活动之外，IEC出版国际标准。这些标准是委托各个技术委员会制定 的；对所讨论的主题感兴趣的任何一个国家委员会都可以参加起草工作，与IEC有联系的国际的，政府的和非政府的组织也可以参加起草工作。IEC和ISO(国际标准化组织)按两大组织之间共同确定的条件紧密合作。 2)IEC关于技术问题的正式决议或协议是由代表各国家委员会专门利益的技术委员会 所制定的，这些决议或协议都尽可能充分地表达了国际上所涉及的问题的一致意见。 3)这些决议或协议均以标准、技术报告或导则的形式出版且以推荐的形式供国际上使 用，并在此意义上为各国家委员会所承认。 4)为了促进国际上的统一，IEC各国家委员会应尽最大可能在各自的国家和地区标准中 明确地采用IEC国际标准，并应清楚地指明IEC标准与对应的本国或本地区标准之间的某 些分歧。 5)IEC对任何申明符合其某些标准的设备不提供表明它已被认可的标记过程，并且也不 对其负责。 IEC
发电机励磁方式及自并励励磁系统
发电机励磁方式及自并励励磁系统发电机静止励磁绻统特点及存在问题的探讨刘志宏湖南华润电力麤碱湟有限公司湖南资兴415000 杨红湖南省电力勘测设计院湖南长溙410007 郭景斌湖南省电力试验研究所湖南长溙410007 摘要自并激静止励磁绻统近年来在国内大型湽轮发电机组中得到越来越广滛的应用。简要说明了该励磁绻统的构成、性能特点和设计选型，分析探讨了采用该绻统后存在的试验、践滢和过电压等问题和影响。关键词自并激励磁绻统践滢过电压 0 引言随着发电机容量的不断增大，对励磁绻统的要湂越来越高。传统的直流励磁机励磁因大电流下的火花问题无滕使用，三机励磁绻统则因绻统复杂、机组轴绻稳定性等问题而受到越来越多的限制;自并激静止励磁绻统以其接线简单、可靠性高、工程造价低、踃节响应速度快、灭磁效果好的特点而得到越来越广滛的应用。特别是随着电子技术的不断发幕和大容量可控硅制造渴平的逐步成熟，大型湽轮发电机采用自并激励磁方式已成为一种趋势。国外某些公司甚至把这种方式列为大型机组的定型励磁方式。自上世纪90年代后期以来，新建国产300MW机组已几乎全部采用自并激静止励磁绻统。我省渴电厂应用较广，如马迹塘、东湟、五强溪、凌津滩等;而火电最先在益阳电厂2×300MW机组上采用，在建的麤碱湟、株洲、耒阳等电厂300MW机组也全部采用这种励磁绻统。1 自并激静止励磁绻统的特点自并激静止励磁绻统由励磁变压器、可控硅功率整流装置、自动励磁踃节装置、发电机灭磁及过电压保护装置、起励设备及励磁操作设备等部分组成。其原理如图1所示。自并激静止励磁方式与旧的励磁方式相比，具有以下几方面的特点:1.1 绻统简单，可靠性高对直流励磁机和三机励磁绻统来说，旋转部分发生的事故在以往励磁绻统事故中占相当大的比例，如直流励磁机产生火花、交流励磁机线圈松动和振动等，而且旋转部分的运行和维护工作量很大。而自并激静止励磁绻统由于取消了旋转部件，溡有了换向器、轴承、转子等，
TBL同步电机励磁系统
TBL-D系列同步电机数字可控硅励磁装置 三、工作原理 3.1主电路工作原理： ?本装置主电路采用三相半控桥式整流电路。 整流变压器T的输出，经三相半控桥可控整流后输出脉动直流。控制可控硅的触发角，便可以调节整流桥输出的直流电压、电流。 ?主电路中采用三相三角形R C吸收电路，以吸收各种过电压， 以及电源和本电路可控硅产生的谐波干扰。 ?在可控硅和整流二极管阴阳极之间产生的过电压，由R C阻 容吸收电路吸收。 ?每一桥臂均有均压电阻，以保证同一桥臂上的两只元件承受 相同的电压，避免单只元件承受过高的电压而被击穿。 ?整流变压器付边采用三只快速熔断器为直流侧短路和整流 元件短路保护用。 3.2.灭磁电路工作原理： 同步电动机异步起动时，转子开路感应电压将达到数千伏，会严重危及操作人员、同步电动机及励磁装置的安全。因此同步电动机异步起动时励磁绕组严禁开路。 为了保证同步电动机的正常启动，转子正负半周的感应电流必须保证平衡，这样灭磁电压值就要求尽量低（本装置的灭磁电压为零）。而灭磁过程结束后，装置将会输出励磁电压，灭磁电路两边也就同时被施加了励磁电压。如果不采取措施，灭磁可控硅就又会被触发导通，使灭磁电阻长期承受励磁电压而被烧断，造成灭磁电路失效。这是十分危险的故障。 要避免上述故障的发生,就必须使装置的灭磁电压值要高于励磁电压的峰值。而且为防止电压波动和电网谐波的干扰,灭磁电压值甚至还要高一些。按照国家标准中有关电网电压允许的上下限要求和对谐波要求,特为本装置的灭磁电压值制定了下述公式： U m c=(U1c×2．5)÷ 这样，虽然灭磁电路较为可靠，但是由于同步电动机启动时的转子感应电流正负半波不平衡，会使同步电动机启动时间延长。为了解决这个矛盾，本装置灭磁电路的灭磁电压采用了分步骤自动整定的方法。 同步电动机在启动时，投励继电器常闭点将16R与17R、18R并联，使同步电动机的感应电流在6D上的压降大为增加，灭磁可控硅易于导通（10V以下即可 导通）。投励后，投励继电器吸合，16R与17R、18R脱开，回路总阻值增大， 灭磁可控硅的导通触发电压上升至同步电动机励磁电压的 2.5倍而不能被触发。这样就达到了兼顾同步电动机启动和灭磁电路可靠工作的需要。 在投励之后，由于整流桥立即输出励磁电压、电流，可能使尚未关断的灭磁可控
电机励磁方式及原理
电机励磁方式 旋转电机中产生磁场的方式。现代电机大都以电磁感应为基础，在电机中都需要有磁场。这个磁场可以由永久磁铁产生，也可以利用电磁铁在线圈中通电流来产生。电机中专门为产生磁场而设置的线圈组称为励磁绕组。由于受永磁材料性能的限制，利用永久磁铁建立的磁场比较弱，它主要用于小容量电机。但是随着新型永磁材料的出现，特别是高磁能积的稀土材料如稀土钴、钕铁硼的出现，容量达百千瓦级的永磁电机已开始研制。 一般的电机多采用电流励磁。励磁的方式分为他励和自励两大类。 他励 由独立的电源为电机励磁绕组提供所需的励磁电流。例如用独立的直流电源为直流发电机的励磁绕组供电；由交流电源对异步电机的电枢绕组供电产生旋转磁场等等。前者为直流励磁，后者为交流励磁。同步电机按电网的情况,可以是转子的励磁绕组直流励磁,也可以定子上由电网提供交流励磁，一般以直流励磁为主。如直流励磁不足，则从电网输入滞后的无功电流对电机补充励磁；如直流励磁过强，则电机就向电网输出滞后的无功电流,使电机内部磁场削弱。采用直流励磁时,励磁回路中只有电阻引起的电压降,所需励磁电压较低,励磁电源的容量较小。采用交流励磁时，由于励磁线圈有很大的电感电抗，所需励磁电压要高得多，励磁电源的容量也大得多。 他励式励磁电源，原来常用直流励磁机。随着电力电子技术的发展，已较多地采用交流励磁机经半导体整流后对励磁绕组供电的方式励磁。励磁调节可以通过调节交流励磁机的励磁电流来实现；也可以在交流励磁机输出电压基本保持不变的情况下，利用可控整流调节。后者调节比较快速，还可以方便地利用可控整流桥的逆变工作状态达到快速灭磁和减磁，从而取消常用的灭磁开关。前一种方式，整流元件为二极管，如把它和交流励磁机电枢绕组、同步电机励磁绕组一起都装在转子上，则励磁电流就可以直接由交流励磁机经整流桥输入励磁绕组,不再需要集电环和电刷，可构成无刷励磁系统,为电机的运行、维护带来很多方便。当然整流元件、快速熔断器等器件在运行中均处于高速旋转状态，要承受相当大的离心力，这在结构设计时必须加以考虑。 自励利用电机自身所发电功率的一部分供应本身的励磁需要。电机采用自
发电机励磁原理
发电机励磁原理 励磁机的作用: 发电机原理为永磁极随转子旋转，产生交流电，交流电一部分作为AER的电源，一部分通过逆变器整流成直流为转子建立磁场。通过调节导通角可以改变发电机的端电压（空载时）进而实现并网，在并网时调节向电网的无功输出。 工作原理:众所周知，同步发电机要用直流电流励磁。在以往的他励式同步发电机中，其直流电流是有附设的直流励磁机供给。直流励磁机是一种带机械换向器的旋转电枢式交流发电机。其多相闭合电枢绕组切割定子磁场产生了多相交流电，由于机械换向器和电刷组成的整流系统的整流作用，在电刷上获得了直流电，再通过另一套电刷，滑块系统将获得的直流输送到同步发电机的转子，励磁绕组去励磁，因此直流励磁机的换向器原则上是一个整流器，显然可以用一组硅二极管取代，而功率半导体器件的发展提供了这个条件。将半导体元件与发电机的轴固结在一起转动，则可取消换向器、滑块等滑动接触部分、利用二极管换成直流电流。直流送给转子励磁、绕组励磁。这就是无刷系统。 下面我们以典型的几种不同发电机励磁系统，介绍它的工作原理。 一、相复励励磁原理 由线形电抗器DK把电枢绕组抽头电压移相约90°、和电流互感器LH提供的电压几何叠加，经过桥式整流器ZL整流，供给发电机励磁绕组。负载时由电流互感器LH供给所需的复励电流，进行电流补偿，由线形电抗器DK移相进行相位补偿。 二、三次谐波原理 对一般发电机来源，我们需要的是工频正弦波，称为基波，比基波高的正弦波都称为谐波、其中三次谐波的含量最大，在谐波发电机定子槽中，安放有主绕组和谐波励磁绕组（s1、s2），而这个绕组之间没有电的联系。谐波绕组将绕组中150HZ谐波感应出来，经过ZL桥式整流器整流，送到主发电机转子绕组LE 中进行励磁。 三、可控硅直接励磁原理 可控硅直接励磁是采用可控硅整流器直接将发电机输出的任一相一部分能量，经整流后送入励磁绕组去的励磁方式，它是由自动电压调节器（AVR），控制
同步发电机怎么励磁
无刷励磁发电机的轴端头是一台交流发电机，其转子是发电绕组，发出的电流通过固定在发电机轴上的导线引导固定在轴上的硅整流管，整流后的直流直接进入转子绕组，其中没有整流刷这个东西，所以成为无刷励磁。 无刷励磁发电机的轴端头是一台交流发电机，其转子是发电绕组，发出的电流通过固定在发电机轴上的导线引导固定在轴上的硅整流管，整流后的直流直接进入转子绕组，其中没有整流刷这个东西，所以成为无刷励磁。曾经风靡过一段时间，但是由于整流管坏了就得停机，所以现在已经用的很少了，基本都采用自复励系统。 同步发电机励磁方式分为两大类：一类是用直流发电机作为励磁电源的直流励磁系统；另一类是用硅整流装置将交流转化成直流后供给励磁的整流器励磁系统。现说明如下： 1.直流励磁机励磁 直流励磁机通常与同步发电机同轴，采用并励或他励接法。采用他励接法时，励磁机的励磁电流由另一台被称为副励磁机的同轴的直流发电机供给。 2.静止励磁器励磁 同一轴上有3台发电机，即主发电机、交流主励磁机和交流副励磁机。副励磁机的励磁电流开始时由外部直流电源提供，待电压建立起来后再转为自励（有时采用永磁发电机）。副励磁机的输出电流经过静止晶闸管整流器整流后供给主励磁机，而主励磁机的交流输出电流经过静止的三相桥式硅整流器整流后供给主发电机的励磁绕组。 3.旋转整流器励磁 静止整流器的直流输出必须经过电刷和集电环才能输送到旋转的励磁绕组，对于大容量的同步发电机，其励磁电流达到了数千安培，使得集电环严重过热。因此，在大容量的同步发电机中，常采用不需要电刷和集电环的旋转整流器励磁系统。主励磁机是旋转电枢式三相同步发电机，旋转电枢的交流电流经与主轴一起旋转的硅整流器整流后，直接送到主发电机的转子励磁绕组。交流主励磁机的励磁电流由同轴的交流副励磁机经静止的晶闸管整流器整流后供给。用于这种励磁系统取消了集电环和集电装置，故又称为无刷励磁系统。