各种励磁系统介绍课件.ppt

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1、7.1励磁系统的分类励磁系统的种类（响应速度）慢速励磁系统高起始励磁系统快速励磁系统励磁系统的种类（系统输出电源类型）直流励磁交直流励磁交流励磁自励直流励磁机系统它励直流励磁机系统自并励（自并激）系统自复励系统励磁系统的种类（励磁功率电源类型）直流励磁机系统交流励磁机系统静止励磁系统自励交流励磁机系统它励交流励磁机系统静止整流器系统（三机他励）旋转整流器系统（无刷励磁）静止可控整流器系统静止整流器系统直流侧并联自复励系统交流侧串联自复励系统直流侧串联自复励系统交流侧并联自复励系统7.1.1风力发电机的交流励磁Q、P双馈感应风

2、力发电机变浆变速恒频水电、火电发电机：改变直流励磁，无功改变，有功的瞬时值改变，但有功的平均值不变，亦即发电机输出的有功功率不变！改变交流励磁的相位和大小，无功改变，有功小范围变化！7.1.2抽水蓄能机组交的交直流励磁改变d轴直流励磁，无功改变，改变q轴直流励磁，有功小范围改变！7.1.3直流励磁机励磁系统20世纪60年代出现了与直流励磁机配用的可控硅开关式励磁调节器，80年代又出现了与直流励磁机配用的大功率晶体管开关式励磁调节器靠机械整流子换向整流的，当励磁电流过大时，换向就很困难，所以这种方式只能在100MW以下中小容量

3、机组中采用直流励磁机大多与发电机同轴，靠剩磁来建立电压的按励磁机励磁绕组供电方式的不同，又可分为自励和他励两种方式。1.自励直流励磁机励磁系统磁场电阻可改变励磁机励磁电流，从而改变发电机励磁电流。IEE=IRC+IAVR式中：IEE为发电机的励磁电流；IAVR为自动励磁调节器输出的电流；IRC为励磁机提供的励磁电流。由于电流互感器和电压互感器的容量有限，也由于当时的整流技术输出较大的电流有困难，所以IAVR很小，只占IEE的一小部分，励磁机的励磁电流大部分是由励磁机经过磁场变阻器提供。◆励磁机和发电机同轴，靠剩磁启起励建立电

4、压。◆由于励磁机向它自己提供励磁电流，所以称为自励。◆励磁机发出的电流，一部分送给发电机的励磁绕组；一部分经过磁场变阻，送给励磁机的励磁绕组。发电机转子绕组由专用的直流励磁机供电，调整励磁机7.1.3直流励磁机励磁系统2.他励直流励磁机励磁系统◆他励直流励磁机没有IRC和UDE的相互依赖的关系，励磁时间常数就是励磁机励磁绕组的时间常数，其只决定于励磁机励磁绕组的结构和参数。所以他励直流励磁机的时间常数比自励直流励磁机的时间常数小，即提高了励磁系统的电压增长速率。由于水轮发电机的机械转动惯量大、励磁绕组的时间常数大，会使得励磁

5、自动控制系统的动态指标变差。这种情况下，减小励磁机的时间常数对保证励磁自动控制系统的稳定性和动态指标具有重要作用。因此，他励直流励磁机励磁系统多用于水轮发电机。它与自励的不同之处在于：◆多了一台副励磁机，励磁机的励磁电流不再由它自己供给，而是由另一台与励磁机同轴的副励磁机PE供给，所以称为他励。◆他励直流励磁机的励磁电流：IEE=IPE+KZIAVR◆自励直流励磁机中，IRC的增加促使励磁机电压UDE增加，而IRC的增加又依靠UDE的增加，IRC和UDE的这种关系就使得励磁机的励磁时间常数增大了。7.1.3直流励磁机励磁系统

6、3.自励与他励直流励磁机励磁系统的比较◆他励比自励多用了一台副励磁机。◆他励方式励磁单元的时间常数就是励磁机励磁绕组的时间常数，与自励方式相比，时间常数减小了，即提高了励磁系统的电压增长速率。◆他励直流励磁机励磁系统一般用于水轮发电机组。4.对直流励磁机励磁系统的基本评价◆结构简单、运行可靠。◆直流励磁机有电刷、整流子等转动接触部件，运行维护繁杂，从可靠性来说，它又是励磁系统中的薄弱环节。机组容量越大，励磁电流也越大，当发电机容量大于100MW时，直励机供给励磁换向问题难以解决。◆与同容量的交流励磁机或变压器相比，直流励磁机

7、体积大，造价高。◆励磁调节器常采用电磁型调节器，反应速度慢。7.1.4交流励磁机励磁系统整流技术发展和大容量硅整流元件的出现，产生了交流励磁机励磁系统。同步发电机的励磁机也是一台交流同步发电机，励磁功率单元由与发电机同轴的交流励磁机和整流器组成，根据励磁机电源整流方式及整流器状态的不同分为自励和他励两种方式。1.他励交流励磁机系统1）静止整流器系统（三机它励励磁系统）◆励磁系统由与主机同轴的主交流励磁机、中频交流副励磁机和调节器等组成，因交流励磁机的励磁电流不是由它自己供给的，所以称这种励磁机为他励交流励磁机系统。◆副励磁机

8、可以是自励式和他励式，自励式其磁场绕组由副励磁机机端电压经整流后供电。也有用永磁发电机作副励磁机的，亦称三机它励励磁系统。7.1.4交流励磁机励磁系统1.他励交流励磁机系统1）静止整流器系统（三机它励励磁系统）◆交流副励磁机配有一个自励恒压调节器维持其端电压为恒定值。交流副励磁机输出的交流