同步发电机励磁控制系统设计与分析

同步发电机励磁自动控制系统练习参考答案

一、名词解释 1．励磁系统 答：与同步发电机励磁回路电压建立、调整及在必要时使其电压消失的有关设备和电路。 2．发电机外特性 答：同步发电机的无功电流与端电压的关系特性。 3．励磁方式 答：供给同步发电机励磁电源的方式。 4．无刷励磁系统 答：励磁系统的整流器为旋转工作状态，取消了转子滑环后，无滑动接触元件的励磁系统。 5．励磁调节方式 答：调节同步发电机励磁电流的方式。 6．自并励励磁方式 答：励磁电源直接取自于发电机端电压的励磁方式。 7．励磁调节器的静态工作特性 答：励磁调节器输出的励磁电流（电压）与发电机端电压之间的关系特性。 8.发电机调节特性 答：发电机在不同电压值时，发电机励磁电流IE与无功负荷的关系特性。 9．调差系数 答：表示无功负荷电流从零变至额定值时，发电机端电压的相对变化。 10．正调差特性 答：发电机外特性下倾，当无功电流增大时，发电机的端电压随之降低的外特性。11．负调差特性 答：发电机外特性上翘，当无功电流增大时，发电机的端电压随之升高的外特性。12．无差特性 答：发电机外特性呈水平．当无功电流增大时，发电机的端电压不随之变化的外特性。

13．强励 答：电力系统短路故障母线电压降低时，为提高电力系统的稳定性，迅速将发电机励磁增加到最大值。 二、单项选择题 1．对单独运行的同步发电机，励磁调节的作用是( A ) A．保持机端电压恒定； B．调节发电机发出的无功功率； C．保持机端电压恒定和调节发电机发出的无功功率； D．调节发电机发出的有功电流。 2．对与系统并联运行的同步发电机，励磁调节的作用是( B ) A．保持机端电压恒定； B．调节发电机发出的无功功率； C．调节机端电压和发电机发出的无功功率； D．调节发电机发出的有功电流。 3．当同步发电机与无穷大系统并列运行时，若保持发电机输出的有功 PG = EGUG sinδ为常数，则调节励磁电流时，有( B )等于常数。 X d A．U G sinδ； B．E Gsinδ； C．1 X d ?sinδ； D．sinδ。 4．同步发电机励磁自动调节的作用不包括( C )。 A．电力系统正常运行时，维持发电机或系统的某点电压水平； B．合理分配机组间的无功负荷； C．合理分配机组间的有功负荷； D．提高系统的动态稳定。 5．并列运行的发电机装上自动励磁调节器后，能稳定分配机组间的( A )。A．无功负荷；

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。

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

最新发电机励磁系统

发电机励磁系统

发电机励磁系统 一、简介： 励磁系统是同步发电机的重要组成部分，它是供给同步发电机励磁电源的一套系统，励磁系统是一种直流电源装置。励磁系统一般由两部分组成：（如图一所示）一部分用于向发电机的磁场绕组提供直流电流，以建立直流磁场，通常称作励磁功率输出部分（或称励磁功率单元）。另一部分用于在正常运行或发生故障时调节励磁电流，以满足安全运行的需要，通常称作励磁控制部分（或称励磁控制单元或励磁调节器）。 励磁功率单元向同步发电机转子提供直流电流,即励磁电流，以建立直流磁场。励磁功率单元有足够的可靠性并具有一定的调节容量。在电力系统运行中，发电机依靠电流的变化进行系统电压和本身无功功率的控制因此，励磁功率单元应具备足够的调节容量以适应电力系统中各种运行工况的要求。而且它有足够的励磁顶值电压和电压上升速度具有较大的强励能力和快速的响应能力。 励磁调节器根据输入信号和给定的调节准则控制励磁功率单元的输出，是整个励磁系统中较为重要的组成部分。励磁调节器的主要任务是检测和综合系统运行状态的信息，以产生相应的控制信号，经放大后控制励磁功率单元以得到所要求的发电机励磁电流。系统正常运行时，励磁调节器就能反映发电机电压高低以维持发电机电压在给定水平。应能迅速反应系统故障，具备强行励磁等控制功能以提高暂态稳定和改善系统运行条件。

在电力系统的运行中，同步发电机的励磁控制系统起着重要的作用，它不仅控制发电机的端电压，而且还控制发电机无功功率、功率因数和电流等参数。 图一 二、励磁系统必须满足以下要求： 1、正常运行时，能按负荷电流和电压的变化调节（自动或手动）励磁电流，以维持电压在稳定值水平，并能稳定地分配机组间的无功负荷。 2、整流装置提供的励磁容量应有一定的裕度，应有足够的功率输出，在电力系统发生故障，电压降低时，能迅速地将发电机地励磁电流加大至最大值（即顶值），以实现发动机安全、稳定运行。 3、调节器应设有相互独立的手动和自动调节通道； 4、励磁系统应装设过电压和过电流保护及转子回路过电压保护装置。 三、励磁系统方式： 励磁方式，就是指励磁电源的不同类型。 一般分为三种：直流励磁机方式、交流励磁机方式、静止励磁方式。 静止励磁系统。由机端励磁变压器供给整流器电源，经三相全控整流桥控制发电机的励磁电流。

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

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。

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

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

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。

同步发电机励磁系统的简述

同步发电机励磁的简述 摘要：励磁系统是同步发电机组的重要构成部分，它的技术性能及运行的可靠性，对供电质量、继电保护可靠动作、加速异步电动机自启动和发电机与电力系统的安全稳定运行都有重大的影响。随着国内外励磁系统的研制不断取得进展，各型励磁系统不断涌现。综合各种因素的比较，交流无刷励磁机励磁系统和静止励磁系统（发电机自并励系统）两种励磁系统在工程是实际应用中占有很大的优势。 关键词：励磁直流发电机交流励磁机永磁机稳定 笔者所涉及的火电厂主要为中小型火力发电厂，下面着重介绍在我们所涉及的工程中常用的他励交流励磁机励磁系统和静止励磁系统（发电机自并励系统）两种励磁系统，其他励磁系统只做简单介绍。 一、概述 励磁系统是提供同步发电机可调励磁电流装置的组合。同步发电机的励磁系统一般由励磁功率单元和励磁调节器两个部分组成，励磁功率单元向同步发电机转子提供直流电流，即励磁电流：励磁调节器根据输入信号和给定的调节准则控制励磁功率单元的输出。整个励磁自动控制系统是由励磁调节器、励磁功率单元、发电机构成的一个反馈控制系统。 对同步发电机的励磁进行控制，是对发电机的运行实行控制的重要内容之一。电力系统在正常运行时，发电机励磁电流的变化主要影响电网的电压水平和并联运行机组间无功功率的分配，在某些故障情况下，发电机端电压降低将导致

电力系统稳定水平下降。为此，当系统发生故障的时候，要求发电机迅速增大励磁电流，以维持电网的电压水平及稳定性，可见，同步发电机励磁的自动控制在保证电能质量，无功功率的合理分配和提高电力系统运行的可靠性方面都起着非常重要的作用。优良的励磁控制系统不仅可以保证发电机可靠运行，提供合格的电能，而且还可以有效提高系统的技术指标。 二、同步发电机励磁系统的分类及其性能特点 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。 同步发电机的励磁电源实质上是一个可控的直流电源。为了满足正常运行的要，发电机励磁电源必须具备足够的调节容量，并且要有一定的强励倍数和励磁电压响应速度。在设计励磁系统方案时，首先应考虑他的可靠性。为了防止系统电网故障对他的影响，励磁功率单元往往作为发电机的专用电源，另外，它的起励方式也应力求简单方便。 在电力系统发展初期，同步发电机容量不大，励磁电流由与发电机组同轴的直流发电机供给，既所谓直流励磁机励磁系统。随着发电机容量的提高，所需励磁电流也相应增大，机械整流在换流方面遇到了困难，而大功率半导体整流元件制造工艺却日益成熟，于是大容量机组的励磁功率单元就采用了交流发电机和半

发电机励磁系统调试过程中无法升压及无功波动的分析处理 田卫兵

发电机励磁系统调试过程中无法升压及无功波动的分析处理田卫兵 发表时间：2018-10-17T10:35:39.277Z 来源：《电力设备》2018年第17期作者：田卫兵 [导读] 摘要：本文通过对NES6100系列励磁调节系统调试过程中出现的短路故障进行分析和讨论，并结合积累的运行经验，对其故障诊断技术所存在的问题及其特点进行深入性的探讨。 （石横特钢集团有限公司发电厂山东泰安 271600） 摘要：本文通过对NES6100系列励磁调节系统调试过程中出现的短路故障进行分析和讨论，并结合积累的运行经验，对其故障诊断技术所存在的问题及其特点进行深入性的探讨。 关键词：励磁系统；触发角；续流电阻；无功波动。 发电机励磁系统是发电机的重要组成部分，它对发电机自身及电力系统安全稳定运行，起着重要的作用。发电厂两台发电机励磁系统目前采用某汽轮机厂家励磁调节器，该系统为2008年投运，已经运行10年。因寿命到期在近几年运行期间，该励磁系统故障频繁。 针对以上问题，也全方位与使用某汽轮机厂家机组的兄弟厂家技术交流，大部分厂家存在的问题与我公司相同，部分单位已经更换了其他厂家的励磁系统，为解决励磁系统目前存在的问题，确保发电机组大修后机组安全、稳定运行。建议利用大修期间，对励磁系统整体升级改造。 发电厂针对某汽轮机厂家机组配套励磁系统以及我公司其它励磁厂家进行多方面交流，新疆昆玉发电机组及我公司1#TRT机组的励磁系统，均采用北京前锋科技有限公司的产品WKLF-502，均能正常运行。但是北京前锋励磁系统在某汽轮机厂家三机无刷励磁机组中没有使用业绩，经咨询南京南瑞励磁系统在某汽轮机厂家三机无刷发电机有相关业绩。 17年8月3日～4日，装备部与发电厂一行3人到上海宝钢梅山钢铁公司（简称：梅山钢铁）、国网南瑞集团公司（简称：南瑞集团）对南京梅山钢铁2台某汽轮机厂家三机无刷发电机进行了现场考察，梅山钢铁励磁系统均采用南瑞SVAR-2000第二代发电机励磁系统，运行至今未出现任何问题，其发电机、副励磁机、励磁机参数均与我公司发电机组一致，证明某汽轮机厂家无刷励磁发电机完全可以采用其它厂家励磁系统，不是仅局限于某汽轮机厂家自身的励磁系统。 根据南京梅山钢铁两台三机无刷励磁发电机的使用情况，以及南瑞励磁系统生产现场考察，南瑞励磁系统在国内使用业绩较突出，南瑞集团从研发、设计、生产、售后等综合实力在国内排名超前，南瑞励磁系统质量可靠，稳定性较强。比容量机组励磁系统价格约25万元左右，与某汽轮机厂家配套励磁系统对比，其性价比较高。为了确保发电机组大修后，励磁系统安全稳定运行；综合考虑，本次改造优先选用南京南瑞第四代NES6100系列励磁调节系统。 一、NES6100系列励磁调节系统调试过程中问题及处理分析 1、29日晚零起升压，机端电压无法升到额定。 1）具体现象 2018年4 月29 日开机，当机组转速达到3000 转后，对永磁机输出电压进行测量为210V，频率为400Hz。通过修改工控机励磁软件界面投入零起升压功能，现地建压，随后现地手动增磁增加电压给定，发现随着机端电压的上升，触发角度下降迅速。当触发角度下降到60度时，机端电压达到70%，励磁电压、励磁电流及触发角发生异常，调节器自动逆变。怀疑是续流回路问题，主回路如下图： 单相全控桥主回路示意图 2）原因分析 单相整流励磁，续流电阻一般取转子电阻的10 倍左右，此励磁系统续流电阻为12 只100Ω/200W 电阻四并三串，最终续流电阻阻值为75Ω。其中在正极串联二极管，以防止励磁机转子电流与续流电阻形成回路，可控硅因无法维持最小工作电流而关断。用万用表电阻档量二极管正向电阻为125KΩ，反向电阻为1.041MΩ，二极管档量正向压降为0.66V 可见二极管正常，但因其正向电阻过大，失去为维持单相全控桥正常工作的续流作用。建压后单相全控桥接受调节器所发脉冲开始整流，由于励磁机转子感性作用，可控硅无法正常的开启与关断，导致整个整流装置无法正常工作。设计中单相全控桥的续流电阻串联二极管采用的是三相全控桥中频整流桥的方案，且在此励磁系统为首次应用。由于厂内无法模拟转子，该方案只能在现场进行动态验证。 3）检验方法 将整流柜去励磁机的电缆拆除，甩开二极管，调节器在开环状态下做整流装置的小电流试验。整流装置能够正常工作，输出直流电压正确，问题解决。 2、4月30日发电机并网后，无功波动，修改参数后机端电压过压解列。 1）具体现象 4月30日并网，并网后发现无功有较大波动，随即在调节器励磁界面查看定子电压和定子电流一次值。发现励磁界面的机端电压100%对应的是一次值10.5kV，但保护装置上一次值并未达到机端额定电压10.5kV。现场排查后，发现励磁参数中，PT 变比为138。经电厂人员

2Kw同步发电机励磁控制系统励磁控制器设计

综合控制系统工程设计题目：2Kw同步发电机励磁控制系统励磁控制器设计 院、系：电信院 学科专业：电气工程及其自动化 学生：梅松毅 学号： 120419111 指导教师：曹凯 2015年 12月

2Kw同步发电机励磁控制系统励磁控制器设计 摘要 同步发电机励磁控制系统，是同步发电机控制系统的重要组成部分，它不仅控制发电机出口端电压，而且还控制发电机无功功率，功率因数和电流等参数。同步发电机的励磁系统一般由两个部分组成。一部分用以向发电机的磁场绕组提供直流电流，以建立直流磁场，通常称之为励磁功率输出部分（功率单元）。另一部分用于在正常运行或事故时调节励磁电流，以满足运行的需要，它包括励磁调节器、强行励磁、强行减磁、和自动灭磁等，一般称之为励磁控制单元（控制单元，或通称为励磁控制器）。课程设计任务中所需设计的励磁控制器主要是针对主励磁系统为自励交流励磁机静止可控整流器励磁系统而设立。 关键词：直流电流调节励磁电流励磁控制单元

Design of excitation controller of 2Kw synchronous generator excitation control system Abstract Synchronous generator excitation control system is an important part of the synchronous generator control system. It not only controls outlet of generator terminal voltage, but also to control the generator reactive power, power factor and current and other parameters. The excitation system of the synchronous generator is generally composed of two parts. A portion of the field winding of the generator is provided with a DC current to establish a DC magnetic field, which is commonly referred to as the excitation power output section (power unit). Another part for normal operation or accident in the regulation of excitation current to meet the operational needs, including excitation regulator, forced excitation, the forced reduction of magnetic and automatic demagnetization etc., commonly known for excitation control unit, control unit, or commonly known as the excitation controller). Task of curriculum design in the required excitation controller design is mainly for the main excitation system for self-excited AC excitation machine static controllable rectifier excitation system and the establishment of. Key word：Direct current Adjust the excitation current Excitation control unit