基于PLC的同步电动机励磁装置在电机改造中的应用
简述同步发电机励磁控制系统的作用
简述同步发电机励磁控制系统的作用同步发电机励磁控制系统是一种重要的控制系统，在能源系统中发挥着极其重要的作用。
它是一种闭环控制系统，可实现同步发电机的运行特性是恒定的，从而使发电系统具有稳定和可靠性。
同步发电机励磁控制系统的作用主要包括以下几个方面：首先，励磁控制系统可以维持电机的稳定和可靠性，可以有效的控制发电机的电压和电流，保持发电机在规定的运行特性之内，从而保证发电系统的稳定运行。
其次，励磁控制系统可以用于调节功率输出，可以根据负载的变化自动调节发电机的功率输出，从而保持发电机的正常运行。
第三，励磁控制系统可以自动调节频率，可以自动调节发电机的转速，以保持不变的电网频率，从而优化发电系统的运行效果。
最后，励磁控制系统可以提高发电系统的效率，通过自动调节发电机的电压和电流，以最佳的方式实现发电机输出的功率，从而大大提高发电系统的效率。
由此可见，同步发电机励磁控制系统具有极其重要的作用，可以大大提高发电系统的稳定性、可靠性和效率，为能源系统提供可靠和有效的控制方式。
未来，励磁控制系统的应用将进一步普及，为发电系统的运行提供更优质的支持。
因此，对励磁控制系统的研究是极其重要的。
在这方面，工程师需要系统性的理解励磁控制系统的基本原理，结合实际情况，制定合理的控制方案，进行精确的控制，以实现最佳的运行效果。
此外，还需要进一步加强励磁控制系统的研究，以开发出更好的控制系统，以满足发电系统不断发展的需求。
总之，同步发电机励磁控制系统具有重要的作用，它可以提高发电系统的稳定性、可靠性和效率，为能源系统的发展提供重要的支撑。
研究人员和工程师应该继续努力，以开发出更好的励磁控制系统，为未来发电系统提供更优质的控制服务。
主抽同步电机励磁系统改进的应用
主抽同步电机励磁系统改进的应用发布时间：2021-12-07T09:09:27.722Z 来源：《当代电力文化》2021年25期作者：周朱葛[导读] 宝武集团八钢公司股份炼铁厂烧结分厂四台主抽风机采用5300kW同步电动机拖动周朱葛宝武集团八钢公司股份炼铁厂烧结分厂新疆乌鲁木齐830022摘要：宝武集团八钢公司股份炼铁厂烧结分厂四台主抽风机采用5300kW同步电动机拖动，其励磁装置为早期产品，其在设计上为插件结构，性能极不稳定，不易调节，导致电机故障频繁。
我们通过实际运行分析同步电机运行存在的问题，选择合理地励磁控制装置，在原励磁柜的基础上进行系统改进，有效地确保了主抽风机的正常运行。
关键词：励磁装置、励磁、同步电机引言：同步电机因功率因数高，运行效率高，稳定性好，转速恒定的优点广泛的应用于集团内部的烧结风机，空压机，引风机等大中型拖动电机场合。
同步电机虽然有比异步电机功率因数高效率高，运动惯量小的动态特性。
但同步电动机转子需外加励磁，所以同步电机的高效、稳定运行很大程度上取决于其配套的励磁控制装置。
随着科技的进步和电力电子技术的不断发展，一些新的技术逐渐应用在励磁控制屏上。
一些旧的励磁装置随着器件的老化和设计局限性的因素，不能满足高效、安全生产的需要，因此选择一款先进的励磁装置尤为必要。
1、当前励磁系统存在的问题针对八钢公司股份炼铁厂烧结分厂主抽风机励磁屏现有问题进行分析，原励磁装置存在的几个主要问题：①原有的老旧励磁系统应用大量的模拟器件，使用老化，使得励磁调节精度降低，调节响应速度变慢。
②原励磁装置使电机在启动时受冲击：同步电机启动过程，转子内嵌阻尼绕组，当同步电机启动时，定子三相高压得电产生旋转磁场，阻尼绕组感应磁场形成类鼠笼结构异步启动，转子励磁线圈此时被灭磁电阻短接用以保护励磁线圈，当转速达到亚同步状态励磁调节器断开灭磁电阻投入励磁电流，强励拖到同步运行。
在励磁投励时由于模拟器件和设计问题投励的控制不好，造成震动冲击。
基于PLC的励磁调节器在600MW无刷励磁发电机组上的应用浅谈
基于PLC的励磁调节器在600MW无刷励磁发电机组上的应用浅谈【摘要】介绍基于PLC的励磁调节器系统架构、功能原理及其在600MW交流无刷励磁发电机组上的运行情况作以阐述【关键词】PLC；励磁调节；可靠性；600MW汽轮发电机组；应用孟津发电厂现运行的2台（2×600MW）交流无刷励磁发电机组及其励磁控制系统均由日本富士电机公司制造，2011年投入运行，经2年多运行实践表明，交流无刷励磁发电机具有机械性能良好，自动化程度较高，运行稳定可靠，维护量少等优点。
本文对交流无刷励磁发电机的结构原理、自动电压调节器的功能和技术特性及在孟津电厂运行情况作以阐述。
供有关人员进一步了解。
1.结构原理1.1发电机组基本结构富士公司交流无刷励磁发电机在技术上具有独到之处，其电机的结构紧凑，体积小，辅助设施少，安装使用维护方便，运行稳定可靠。
其转子、定子均为氢气冷却，较好地解决了转子冷却的难题。
无刷励磁系统由主励磁机、永磁副励磁机和自动电压调节器3个部分组成。
主励磁机是一个磁极静止、电枢旋转的交流发电机，与汽轮发电机同轴旋转。
电枢绕组感应的三相交流电经同轴旋转的三相旋转整流装置变为直流，通过发电机轴上的导电杆进入发电机转子绕组，实现给发电机励磁。
副励磁机是一个永磁式中频发电机（300Hz），与汽轮发电机同轴旋转。
磁极在转子上，极身为永久磁钢，其输出的感应的电流经自动电压调节器调整后供给主励磁机磁场。
1.2励磁控制系统基本架构为了加强发电机励磁系统的可靠性，富士公司自动电压调节器（A VR）从变送器、励磁调节器及其供电的稳压电源，再到可控硅整流器等，都采用双通道冗余设计，保证在工作通道故障时，可自动切换到备用通道，避免发电机因励磁故障导致停机。
对各种运行状态、故障情况，除在控制盘显示面板上指示外，还与DCS、A VC联系共同参与发电机组的控制。
整个自动电压调节器（A VR）安装在个6个机柜中，分别为励磁变柜、可控硅整流器柜、灭磁开关柜、A VR控制一柜、A VR控制二柜、励磁电阻柜。
基于PLC的同步发电机励磁调节器研究
收稿日期:2001-08-29基金项目:辽宁省教育厅攀登计划资助项目(No.20141039).作者简介:秦承志(1979-),男,黑龙江哈尔滨人,沈阳工业大学硕士研究生.文章编号:1008-312X (2002)04-0010-04基于PL C 的同步发电机励磁调节器研究秦承志,杨俊友,孙荣斌(沈阳工业大学电气工程学院,辽宁沈阳110023)摘 要:介绍了PLC 励磁调节装置的硬件和软件组成。
调节器采用西门子SIMA TIC S72200Micro PLC 224,双通道结构,可以实现自动切换和跟踪功能。
系统具有恒电压、恒励磁电流和恒无功等运行方式,可以任意平稳切换。
最后,还对励磁系统进行了仿真研究,结果表明励磁调节系统附加电力系统稳定器后,系统稳定性得到极大提高。
关 键 词:励磁;调节器;PLC ;系统仿真中图分类号:TM30112文献标识码:A 随着电力系统的发展,单机容量的不断增大,远距离输电线路不断增多,对电力系统运行稳定性和机组运行可靠性提出了更高要求。
迫切需要性能优、功能多、可靠性高的励磁控制器,以满足电力系统稳定及综合自动化的要求。
自动励磁调节系统的主要作用是在发电机出力变化和系统故障等情况下,维持发电机端电压恒定或在给定水平;保证机组间无功功率的合理分配;提高电力系统运行的稳定性以及提高继电保护动作的灵敏性等[1]。
随着市场的发展和技术的进步,将PLC 技术应用于励磁调节系统已不存在市场和技术障碍,具有广阔的市场前景[2]。
采用PLC 可编程控制器的励磁调节系统具有以下优点:1)可靠性高。
PLC 由于工作方式及原理的特点,具有极强的抗干扰能力,避免了微控制器励磁系统采用多通道、多微机技术带来的“死机”问题。
2)结构简单。
由于PLC 可靠性高,不需采用多通道、多PLC 技术,且逻辑操作由PLC 完成,系统构成简单。
3)智能化调节和控制灵活。
PLC 运算速度高,控制指令丰富,具有浮点运算、指针运算、中断响应等功能,为智能化实时调节提供了物理基础。
S7-PLC在同步电动机励磁装置中的应用
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同步 电动 机励 磁 装置 的 主要 功 能
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基于PLC的同步电动机励磁控制系统的开发及应用研究_百概要
同步电动机在正常停车或故障跳闸,定子回路断电后,励磁控制装置使触发电路延时封锁脉冲。
在此延迟时间内,三相全控桥进入逆变状态,使贮藏于励磁绕组中的大部分能量回馈电网,保证电机绝缘和可控硅等器件不受过电压影响。
2.3同步电动机励磁装置的作用归结起来,同步电动机的励磁装置主要有三个方面的作用:一是完成同步机的异步起动并牵入同步运行;二是在牵入同步以后进行励磁调节;三是监控系统故障,与高压开关柜的联锁保护,确保同步机安全运行。
2.3.1励磁装置在起动过程中的作用在同步电动机异步起动的过程中,主要是灭磁环节和滑差检测及投励环节发挥作用。
性能良好功能完善的励磁装置,保证电机在异步起动时具有良好的异步驱动特性,避免异步起动过程中所存在的脉振现象,满足带载起动及再整步要求。
同时应避免转子励磁绕组感应过高的电压对元器件绝缘的影响。
在异步驱动期间,励磁装置实时检测转子滑差信号,适时发出投全压和投励信号,并保证投励时刻励磁电流与绕组感应电流方向一致,顺极性投励,这样在励磁绕组中迅速建立起稳定的磁场使同步电动机平滑、顺利地牵入同步。
励磁装置灭磁环节中灭磁电阻的选择对电机的起动性能有很大影响。
同步电动机转子上装设有起动绕组和励磁绕组。
电机异步起动时,除起动绕组的起动力矩外,励磁绕组和灭磁电阻构成回路,有电流通过,产生“单轴转矩”,也就是所说的“单轴效应”。
它对同步电动机的起动特性有不利的影响。
同步电动机起动特性曲线如图2.2。
n1.0O.80.60.4O.2图2-2同步电动机启动特性图2.2中曲线1励磁绕组不串接电阻“单轴效应”最为显著,转速在半同步以上时异步驱动转矩产生较大凹陷;曲线2、3为励磁绕组中分别串接五倍和十倍励磁。
PLC在同步电动机励磁系统中的应用
PLC在同步电动机励磁系统中的应用摘要：同步电动机励磁控制系统是保证同步电动机可靠、稳定运行的重要基础。
简要对PLC系统进行叙述，并对PLC在同步电动机励磁系统中的特点进行分析，讨论了PLC在同步电动机中应用的创新点。
基于此，本文重点对PLC在同步电动机励磁系统中的实际应用进行分析，予以参考。
关键词：PLC；同步电动机；励磁系统；实际应用前言：随着我国科学技术的进步与发展，越来越多的高新技术被应用到同步电动机的励磁系统中，PLC就是应用在电动机励磁系统中最为典型的一个例子，它提高了我国同步电动机的自动化水平。
PLC在同步电动机励磁系统中的应用，不仅能完善同步电动机中的可控硅励磁装置的技术性能，而且能使同步电动机励磁系统的控制向着更为人性化的方向发展。
完善了同步电动机励磁系统的功能，且花费的成本不高。
1 PLC概述及特点PLC是可编程逻辑控制器，其指的是采用可编程储存器，然后利用设备的内部储存程序，发出接受逻辑的相关计算，定时和计算等多个指令，最后通过模拟输入和输出来控制石油机械液压控制系统来进行智能化生产。
PLC是专门在工业中应用的计算机，其自身的硬件和软件所具有的能力是极强的，其主要被分为中央处理器、功能模块、储存器和通信模块等多个部分。
其中中央处理器在PLC中所发挥出来的作用是最为重要的，其作为中央枢纽是可以起到协调的作用的[1]。
PLC所具有的特点如下；首先其操作相对简单，编程模式极为清晰；还有就是其使用的功能是较强的，功能多样化，所具有的性价比也是相对较高的；最后就是其具有比较独立的操作流程，在实际操作过程中，不会受到其他的程序所干扰，可靠性高。
在某种程度上PLC可以将数字化的软件在安装过程中进行减少，缩减工作时间，此外PLC的维修工作量较少，维修简单，这些都是PLC的实际应用特点。
转子由多层迭片组成，迭片通过贯穿螺栓在压缩环上压制而成。
2 PLC同步电动机励磁系统原理与结构励磁系统为同步发电机核心设备之一，随着现代控制理论和微机技术的发展，励磁系统的电压调节也从机械型转型为电子、电磁型。
同步电机励磁装置的技术改进
同步电机励磁装置的技术改进发布时间：2023-02-20T06:16:32.479Z 来源：《科学与技术》2022年19期作者：张鸣[导读] 发电机,是指一种可将电能直接转换为机械能的设备,是现代工业化生产中的关键器件。
而同步电机则是一种交流发电机,利用直流电源的励磁磁场与感应电枢的转子电场之间的相互作用,以相应速度转动而产生转矩。
张鸣新疆天山钢铁巴州有限公司摘要：发电机,是指一种可将电能直接转换为机械能的设备,是现代工业化生产中的关键器件。
而同步电机则是一种交流发电机,利用直流电源的励磁磁场与感应电枢的转子电场之间的相互作用,以相应速度转动而产生转矩。
也因为同步电机能够改变励磁电流,所以使得同步电机能够在低超功率因数下正常工作,并且这种工作方法也能够对改善供电系统的功率因数产生很大影响。
在实际应用并列设备的工程中,还必须逐步完善其功能,以更加适应人类发展与生产的要求。
在本文中,笔者深入研究了同步电机,以便于同行的进一步研究。
关键词：同步电动机；励磁装置；技术改进引言：由于现代工业科学技术的迅速发展,再加上人类的经济劳动能力和对新产品需求的日益增加,在现代装备制造活动中,人类已逐步抛弃了以往的传统手工劳动技术,而逐渐确立了将技术运用于现代设备生产过程中的新方法。
同时发电机的成功研制和应用,也标志着由过去手工业生产向现代机械化生产过程的深入推进,其对现代机器制造技术有着很重要的作用。
电动机主要工作的物理性质,是由电动机自身将自然能量转化为机械能。
在当前的社会生产中,电动机技术已应用到了工业生产和农村的各个领域,而随着科技的不断进步,人们利用电动机的控制技术产生了多个智能化系统组件,包括在航天领域的人造卫星控制系统也利用了电动机的控制技术,卫星能够顺利工作,而且,电机还被广泛应用在军事、医学等领域。
要进一步提高发电机的效能,需要对发电机做出一定的改良,以适应人们的生活需要。
本章从传统励磁方式的弊端入手,并给出了具体的改良方法。
励磁装置在无刷同步电动机的应用
１ 投 励 ． ３
励磁 装 置是 同 步 电动机 中最 核 心 、 主 最 要 的组 成部 分 之一 ，励磁 系统是 用来 给 同步 电机 转 子励 磁 。系统 性 能 的好坏 直接 影 响到 电机 及 电 力系 统运 行 的可靠 性 、安 全性 和稳 定 性 。同步 电 动机 的励 磁装 置 主要 有ｊ 个方 面的作 用 ，一 是 完成 同步机 的异 步启 动 并牵 人 同步 运行 ；二 是 在牵 入 同步 以后励 磁 电流 的调节 控制 ； 是 监控 系统 故 障 ， 保 同步 机 ： 确 安 令运 行 。 旧式励 磁装 置 在 同步 电动机 运行 中发生 事 故 的频 率 较 多， 生产 造 成 较大 危胁 ， 步 给 同 电动机 损 坏 率 高，主要 原 因 旧式 同步 电动 机 励 磁装 置 技 术性 能 不完 善 所致 ，国 内最新 颖 的 全 数 字式 微机 励 磁 装 置 采 用 微 机 控 制 系 统， 具有 优 良的可靠 性 ， 具有 先进 的 点阵 液 晶 触 摸显 示屏 ， 显示 各项 运 行参 数 、 可 控制 参数 及 故障 信息 。 置具 有保 护功 能完 善 ， 失步 装 有 保 护及 不 减载 自动再整 步 功能 ；装 置设 有 手 动调节 及 自动 调节 励磁 方 式 ， 能 化程 度高 ， 智 调试 方 便 ， 作 简单 ， 机 界 面 良好 ， 时维 操 人 平 护 工 作 量极 少 ；可满 足 Ｔ 业 环境 下 长 期 、 可 靠 、 续运 行 。 连 １励 磁装 置： 作 原理 ： ［ 励 磁装 置 是指 同步 电机 的励 磁 系统 中 除
．
励磁 电源 以外 的对 励 磁 电流能 起控 制 和调节 作用 的 电气调 控装 置 。 １ ． 动 回路 接线 １起 同 步 电动 机一 般 常 用 的 是异 步起 动 ， 而 异 步起动 又分 为 ： 全压 起动 和 降压 起动 ， 同步 电 动机异 步起 动 时 ，必 须将 转 子励 磁绕 组通 过起 动 电 阻 Ｒ Ｆ短路 。励 磁 装 置励 磁 回路 的 起 动电 阻通过 跨接 方式 接入转 子 回路 ， 图 ： 如 当 电动机 起 动时 ，通过 控 制摸 块触 发起 动可控硅 Ｋ Ｑ，将起 动 电 阻 Ｒ Ｆ接 入 转 子 回 路。 １ ． 速测量 ２转 同 步 电动机 异步 起动 时 ，再转 子 回路 里 感 应 出一个交 变 的感 应 电流 ， 如下 图 ： 所感 应 电流 通过 起 动 电阻转 化成 电压 信 号 ，该 电压 信号 经过 隔 离后 ， 主 控制 单元 ， 过进 一 进入 经 步 的整行 后 变成 方波 ， 测量 感 应 电流 、 电压 的 频率， 即转 差 率 ， 就测量 出转 子 的转速 。 也
基于PLC的励磁控制器的设计与应用
基 于 Ｐ Ｃ 的励 磁 控 制 器 的设 计 与应 用 Ｌ
Байду номын сангаас王 军
（ 安徽新华学院 信 息工程 学院 ， 安徽 合肥 ２０８） ３０ ８
摘
要： 随着科 学技术 的进步 和电力系统的发展 ， 同步发 电机励磁装 置 的要求 也在不 断提高 。文 章设 计 的 对
励磁控制器 以可编程控制器作为控制核心 ， 在简要 阐述励 磁系统 的整体结构 和设计 要求的基础 上 ， 给出 了励 磁控制器硬件 和软件 的具体设计和实现方法 。
机励 磁 、 无刷 励磁 和直 流励 磁机 等各 种励 磁 系统 ， 可根 据用 户 的不 同 系统要 求灵 活地 组装 软件 功 能 模块 ， 以满 足各种 现 场要 求 。
（ ）高 可靠 性 、 稳 定 性 。励 磁 调 节 装 置 采 ２ 高 用 具 有 高 集 成 度 的 Ｐ Ｃ（ ｒｇ ａ Ｌ Ｐ ｏ ｒｍｍａ ｌ Ｌ ｇｃ ｂｅ ｏ ｉ Ｃ ｎｒｌ ｒ 简称 Ｐ Ｃ 硬 件平 台 ， 得 硬件 的品种 ｏ ｔｏｌ ， ｅ Ｌ ） 使 和数量 大 大 减 少 。Ｐ Ｃ软 硬 件 系 统 在 设 计 上 采 Ｌ 用 了多重抗 干扰 处 理技术 ， 因而 以 Ｐ Ｃ为核 心 平 Ｌ
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基于PLC及TC787的同步电机励磁装置的设计与实现
得设计以 Ｐ Ｃ为核心的、 Ｌ 电机保护功能更加完善
的励 磁控 制 系 统 成 为 可 能 Ｊ 以 Ｐ Ｃ 为核 心 的 。 Ｌ 励磁 控制 系统具有 许多 优点 ， 系统接 线简单 、 如 控
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０ 引 言
随着 电子 技术 的发 展 ， 统 的分 立 模 拟 电路 传 逐 步集成 化 ， 出现 了较 为先 进 的可控 硅 触 发 专 用
１ 同步 电机 的运 行及 励磁装置 的功
分 析 正常情 况 下 ， 同步 电机 在 励 磁装 置 作 用 下 的
运行 分两个 阶段 ： 动 阶段和正 常 运行控 制 阶段 。 起
了完成可控硅的触发外 ， 仅能为电机提供部分保 护功 能 。随着计 算 机 技术 的发 展 ， 熟 可靠 的可 成
好、 移相 范 围宽 、 接 元 件 少 等 优 点 。但 单 一 的 外
Ｔ ７ ７只能完成 可 控 硅 的移 相 触 发 功 能 ， 同步 Ｃ８ 对 电机 的保 护不 起 作 用 。鉴 于 此 ， 以单 片 机 为 核 心
的智 能励磁 控 制 系统 应 运 而生 ， 逐 步 取 代 模 拟 并 电路 ， 了时下励 磁控 制 的主流 。但是 受 限于 引 成 单片 机资 源 ， 般 以单 片 机 为 核心 的励 磁 系 统 除 一
芯 片 Ｔ ７ ７ 。Ｔ ７ ７具 有 功耗 小 、 干扰 性 能 Ｃ８… Ｃ８ 抗
PLC在同步电动机励磁系统中的应用
PLC在同步电动机励磁系统中的应用作者：赵明来源：《科学与财富》2018年第30期摘要：针对PLC在同步电动机励磁系统中的应用问题，文本简要对PLC系统进行了简要的叙述，讨论了PLC在同步电动机中应用的创新点。
通过一个具体实例，介绍了PLC在同步电动机励磁系统中的具体编程实现方式，为相关从业人员提供了一种参考。
关键词： PLC；同步电动机；励磁系统；应用0 引言随着我国高新技术的发展以及科学技术的进步，同步电动机的励磁系统也慢慢的得到了有效的发展以及广泛的应用。
其中，PLC越来越多的应用在电动机励磁系统中，成为了自动化控制系统的一个重要组成部分，提高了我国同步电动机自动控制水平。
PLC应用在同步电动机的励磁系统中，不仅仅能够使同步电动机中的励磁装置具有可控性，同时凭借PLC可拓展、可灵活控制等的特点，使同步电动机的励磁系统变得更加智能化与人性化。
提高了原本同步电动机的功能，而且降低了成本需求。
1 PLC概述PLC是一种可编程的逻辑控制器，能够在电子控制系统中进行数字化运算操作。
它的出现满足了我国目前特殊的工业环境，提高了我国工业生产的自动化控制水平。
这不仅大大提高了工厂自动化生产的工作效率，还有效提升了生产制造的工业效益。
2 PLC在同步电动机励磁系统中的应用关键技术2.1 实时控制使用PLC时，经常要对电气系统进行实时的控制，一般采用的控制器为PID控制器，由比例、积分和微分环节构成。
其表达式如式1所示。
（1）式中Ki、Kd与Kp分别为积分环节，微分环节和比例环节的系数。
2.2 提高测量精度和控制精度在测量电动机的功率因数时，可以采用双向功率因数传感器进行快速采集。
电动机的功率因数能够有效的体现出当前同步电动机的工作状况，因此对其进行检测能够提高测量结果的速度和精度。
同时，在对同步电动机的转子进行电压检测试，一般采用霍尔式传感器进行测量，这能够有效的提升测量的精准性。
在以往传统模式下，一般是采用电阻限流和稳压管限压等方式进行测量，容易出现零点漂移等情况，受到相对较多的限制因素。
PLC在同步电动机励磁装置中应用
PLC在同步电动机励磁装置中应用文章介绍了以微型PLC为核心的同步电动机励磁装置的总体方案，并对系统的硬件和软件结构进行了分析，从而使样机的技术指标达到预期目的。
标签：同步电动机；励磁装置；PLC软硬件设计1 引言同步电动机励磁装置技术出现的众多问题长久以来一直困扰着相关的工作人员，作为同步电动机中最重要的组成部分，是整个系统的核心。
一旦出现问题会损坏同步机，制约着运行的连续性、稳定性，对生产有着较大的影响。
随着科技的不断发展，可编程控制器（PLC）技术的发展也越来越快，新一代的励磁控制系统被展现出来，相比之前的系统，主要有以下几个优点：核心为轻微PLC、接线简单、有较多的功能进行控制、价格大众化、可配置汉显的人机界面、在恶劣的环境下也能正常使用、克服了之前同步机配置的老式晶闸管励磁装置（俗称可控硅励磁装置）不完善等等问题。
人性化的特点深得用户的喜爱。
2 同步机励磁装置的功能同步电动机的励磁装置的特点有以下几个：能使同步机的异步启动并牵入启动运行；励磁电流主要靠牵入的同时同步调节；保障同步机的运作过程安全，有良好的监控系统检查故障。
2.1 励磁装置在启动过程中的作用在异步启动的过程中，励磁装置保证启动回路具有良好的异步驱动特性，避免异步启动过程中所存在的脉振现象，满足带载起动及再整步要求。
达到亚同步速时，准角度投励，励磁绕组产生同步力矩，使电机尽早进入同步。
2.2 励磁装置在运行过程中的作用同步运行过程中的励磁电流控制模式分为：（1）恒励磁电流模式：适合于负载恒定工况，如通风机、水泵。
实际选取功率因数为超前0.95-1之间任意值。
（2）恒无功功率模式：适用于电网负载不断变化，同步机向电网提供恒定的无功功率以补偿电网的功率因数，但同步机的功率因数是随着负载的变化而变化。
2.3 励磁装置的监控作用在生产过程中，生产中断与设备损坏这类严重的事故时有发生，那是因为在运行的过程中，同步电机收到外部因素的干扰，使得电机失步造成严重影响。
以PLC为核心的同步发电机励磁系统研究
华北电力大学（保定）硕士学位论文以PLC为核心的同步发电机励磁系统研究姓名：陈基伟申请学位级别：硕士专业：电气工程指导教师：许伯强2011-03摘 要本论文结合桓仁发电厂4#机组励磁系统，详细讨论了同步发电机自并激主回路、起励、灭磁回路及励磁调节器的工作原理及接线方式。
并针对原机组中老式励磁系统技术指标不高、功能不够齐全、故障较多等缺点，采用PLC控制技术对一台10MW水轮发电机组进行了自并激励磁系统改造。
结果表明，改造后的自并激励磁系统适用于该发电机组，功能齐全，操作灵活方便，故障率低，各项性能指标均令人满意。
关键词：同步发电机；自并激；励磁系统；励磁调节器AbstractThis paper discusses the operating principle of the main circuit，as well as the excitation/de-excitation circuit, and the regulator of the self-exitation system of synchronous generator associating with the Unit 4 in Huanren PowerPlant. Since the original units in the old-fashioned have a series of drawbacks, such as low performances, less functions and high fault probability in operation, this paper presents a scheme to improve making the self-excitation system of a 10MW hydro-generating unit by using the PLC control technique. The results show that the improved self-excitation system has satisfactory performances, such as more functions, low fault probability and more operational.Keywords：synchronous generator; self-excitation; excitation system; excitation regulator华北电力大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《以PLC为核心的同步发电机励磁系统研究》，是本人在导师指导下，在华北电力大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。
PLC在水电站调速器和励磁装置上的应用
PLC在水电站调速器和励磁装置上的应用发布时间：2023-02-20T05:58:30.809Z 来源：《中国科技信息》2022年19期作者：辛天宇[导读] 水电站在我国电力系统运行中发挥重要作用，在水电站调速器和励磁装置中应用PLC，可提升水电站的运行效果。
辛天宇宁夏黄河水电青铜峡发电有限公司宁夏吴忠 751601摘要：水电站在我国电力系统运行中发挥重要作用，在水电站调速器和励磁装置中应用PLC，可提升水电站的运行效果。
本文将结合PLC相关概念与水电站运行需要，研究在调速器与磁力装置中应用PLC的方式，保证水电站稳定运行，为电力系统输送电能。
关键词：PLC；水电站调速器；励磁装置引言PLC发展迅速，被广泛用于各行业日常工作开展，调速器与励磁装置是水电站的重要组成，将PLC用于装置优化，可提升水电站的自动化程度。
因此水电站工作人员应重视PLC的应用，优化水电站的调速器与励磁装置，降低水电站出现故障的原因。
一、PLC工作原理为保证PLC在水电站中发挥应有作用，工作人员需掌握PLC的工作原理，合理运用PLC优化水电站调速器与励磁装置。
第一，PLC工作中不受外界因素的影响，采用集中采样与输出的运行方式，符合水电站调速器与励磁装置的优化需要。
第二，PLC工作中循环执行扫描操作，指令的执行速度、程序长度会影响扫描时间。
第三，PLC工作过程中存在滞后现象，造成滞后的原因有扫描周期、输入滤波时间、输出电路滞后时间，PLC的应用实现了控制单元操作简单、维护方便、稳定性高等特点[1]。
二、PLC在水电站调速器中的应用（一）调速器电气系统调整电气系统是水电站调速器的主要组成部分，应用PLC优化调速器的电气系统可使系统结构更合理，提升调速器的运行效果。
在水电站调速器电气系统中应用PLC后，电气系统的结构发生变化，由集成电路、定位控制模块、驱动模块、模数转换模块等组成，强化调速器电气系统的薄弱部分，提高调速器的性能，保持调速器长期处于稳定的运行状态。
PLC在4000KW同步机励磁装置中的应用
PLC在4000KW同步机励磁装置中的应用—CM102A机励磁装置控制回路的改造设计摘要：在我厂加氢裂化车间4000KW同步机励磁装置中，其控制回路系统全部采用传统继电器控制模式，经过近年来的实际运行情况看，该系统存在线路结构复杂、元器件数目、种类繁多、故障率高及维修困难等弊端。
本文结合现场实际情况，介绍了以PLC对其控制系统的改造设计方案、控制原理及调试方法，并通过改进措施，弥补了原控制系统在设计安装上存在的缺陷，从根本上解决了该控制系统在实际运行中所暴露出来的痼疾。
关键词：励磁装置PLC 控制回路改造设计引言：我厂加氢车间CM102A机（4000KW）作为该车间的核心关键设备，其运行是否正常将直接影响生产加工的稳定性和连续性。
励磁装置作为该机组成单元之一，其重要作用不言而喻：当励磁装置发生故障时，CM102A机跳闸，该车间生产流程将发生巨大波动，所产生的干扰随即形成连锁反应，影响到其它生产装置的正常运转，使成品加工量下降，不合格品骤增，造成重大经济损失；另一方面，因励磁系统故障，保护装置因故拒动，造成同步机异步运行，其后果将更加严重（烧毁同步机）。
为了确保CM102A机励磁装置长周期正常运行，本文结合近几年该装置实际运行、维护（修）经验，提出以PLC控制对原继电器控制系统进行改造设计，有针对性地解决原控制系统的典型、高频发性故障，并对原控制、保护回路中存在的设计缺陷给出整改方案，从根本上解决了该控制系统在实际运行中所暴露出来的不足。
一原控制系统存在的问题与缺陷：CM102A机励磁系统选用的是GL-V型微机无刷励磁装置(深圳力博德电气公司)，通过几年来的运行情况看，该励磁装置存在以下几点问题：1 由于本厂属石油化工行业，恶劣的工业生产环境对设备的金属部件所造成的腐蚀十分严重，与所有继电器控制系统一样，GL-V型励磁装置在运行中多次因继电器接点氧化、接触不良造成“投励”失败、操作拒动、接点放电粘死等故障，致使CM102A机非正常停机。
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２ 软 件 设 计
以Ｐ Ｌ Ｃ为控制核心的励磁装置 ． 其软件主要 由主程序和子处理程 序两部分组成［ ２ １ 。主程序完成 Ｐ Ｌ Ｃ 相 关参 数的初始化及子程序调用 。 子程序主要包括 ： 滑差检测及投励 、 带励及失励保 护 、 失步再 整步 、 后 备保护 、 故障处理 、 文本显示 及设置等 程序块 ． 程 序结构 图如 图 ３ 所
示。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
图 １ 励磁 装嚣硬件框 图
【 摘 要】 本文介 绍了基于 Ｐ Ｌ Ｃ的同步电动机励磁装置的硬件及软件组成 、 性 能、 特点， 给 出了改造实例 的方法及 Ｐ Ｌ Ｃ接线 图和改造后效果 。
【 关键词】 Ｐ Ｌ Ｃ ； 励磁装置 ； 改造 ； 效果
０ 前言
高压 同步 电动机能够 向电网返 回无功功率 ．稳定 电网的系统 电 压． 可 以调节功率 因数 ． 提高有功功率 的利用 ． 所 以在各个行业得到大 力推广 同步 电动机的安全稳定长周期运行对系统非常重要 ． 所 以对 它的控 制要求非常高 原先采用 的同步 电动机励磁装 置在硬件 电路 上． 都采用 电气分立 元器件设 计制作 ， 采用的 电气控 制 、 保护 电路复 图 ２ 励 磁 装 置 主 电 路 杂． 选用电气元器件 多． 所 以运行中出现故 障率较高 因此运用新的微 电子技术 、 计算机技术设计新型同步电动机励磁 装置对 老旧的装置进 脉冲触发环节 由同步 电路 、 移相电路 、 输 出电路及 高分辨率 的数 行改造 ， 来提高系统的安全性 、 稳定性就十分重要 ｌ ｌ 。 字触发器构成 同步 电路采用三相同步信号绝对触发方式 ． 同步变压 器输 出同步信号 。 通过滤波 电路 ， 经电压 比较器 比较 ， 变成方波 ， 分 别 １ 硬 件 设计 通过光 电偶合 ． 输入 Ｐ Ｌ Ｃ系统。移相 电路通过改变移相角 ， 可实现触 主 电路采用无续 流二极管 的新 型三相桥式半控整流 电路 及先进 发脉冲所需范围的控制 脉 冲输 出由移相角确定 ． 以提 高脉冲输出的 的自冷式热管 散热技术 ． 取消 了冷却风机 ： 采用新型 的励磁 控制器为 精度和可靠性 当满足投励条件后 ． Ｐ Ｌ Ｃ 发 出触发脉冲指令 ． 经光电偶 装置 的控制核心 ． 可任意设 定为闭环可调 的恒功率因数 、 恒 电流 、 恒 电 合 、 功放 ， 由脉冲变压器输 出一宽脉冲 ， 触发可控硅。 电路设计时 ， 采用 压或恒触发 角度运行 方式 ． 且 四种运行 方式 自动跟踪工 作点 ． 可实现 了专用定时器 ． 使触 发脉 冲信号 的精度提高 ， 在同步信号 、 主电路正常 无扰动切换 励磁控制器采用功能模块组合 的设计方式 ． 并且有充裕 时 ． 系统能使主电路三相 电压波形平衡 的功 能扩展单 元 ． 装置采用双励磁调 节器通道 ． 主备用通道 问设有 自 般同步电动机采用空载 、 降压起动 ， 投励采用准角 强励整步 ． 当 动跟踪装 置可实 现通 道 间无 扰 动 自动 切换 励磁 调节 器采用 交流 电机处于亚同步时 ． 系统 自动选择最佳投励角投励 测量转子 回路 的 ２ ２ ０ Ｖ和直 流电源双 回路供 电并可实现无扰动切换 ．正常时采用交流 电压波形 ． 经过整形 ， 转换成方波经光 电隔离后 ， 送到系统电脑 。 供电 装置有失步保护直接跳闸和带载 自 动再整步功能 ． 能满 足各种 同步 电动机失步时 ． 根据转子 回路产生 的不衰减交变 电流信号 ． 负载情况下起动同步 电动机的要求 通过分 流器采样信号 ． 经 过电脑进行计数 和脉宽分析 ． 可 以判断同步 从 以下几个方面来考虑硬件的设计 电动机是否失步 ． 不管那类失步 ． 不管其滑差大小 ． 保护都能可靠动作 １ ） 实现励磁装置的各种控制功能， 增强装置 的可靠性 、 便于调试 、 跳 闸． 保护 电动机 维护 。 运行 中的同步电动机 ． 经过检测 、 判断 已失步 ． 可 以启动灭磁一异 ２ ） 便于与高压开关柜联锁 ． 便于将机 械设备 的控制柜与励磁装置 步驱动一带载再整步。励磁控制器 的灭磁采用阻容快速灭磁 、 断磁续 融与一体 ， 减小体积 、 增强控制功能 、 提升原来 系统 的 自动化水平。 流灭磁 ． 阻容快速灭磁是主灭磁 ． 断磁续流灭磁是后备灭磁。 同步电动 ３ ） 使用成熟可靠半控整流主 回路和晶闸管 的触发 电路 。 机失步后 ， 励磁控制器发出脉冲 ． 触发关断桥可控硅 ． 进行阻容快速灭 系统硬件框 图如图 １ 所示 通过面板上的按键及显示 屏 可以设 磁． ．同时， 控制器立即停发触发 脉冲． 励磁控制器控制继 电器的 吸合 ， 定或修改励磁装置的实时运行方 式和状态 ｆ 选择恒 功率因数 、 恒励磁 断开励磁接触器和励磁主 回路 ． 待整 流主桥路可控硅关 断后 ． 继 电器 电流 、 电压或恒触发角度运行 、 调试） 或励磁参数 ． 改变可控硅 的触发 释放 ， 同步 电动机进入异步 ， 再进行再 整步 ， 假如再整步不 成功 ， 启 动 角度 ， 调整 输出励磁 电流 、 电压的大小 后备保护环节 ． 动作于跳闸。 合理选用灭磁 电阻 ． 可以使电动机 的异步 驱动性 能改善 ． 电机转速进入临界滑差后 ． 电脑 自动控制励磁系统 ． 按 准角强励对 同步 电动机进行整步 ． 让电动机回到 同步状态
２ ０ １ ３年
第 １期
Ｓ Ｃ Ｉ Ｅ Ｎ Ｃ Ｅ＆Ｔ Ｅ Ｃ Ｈ Ｎ ０Ｌ ０ Ｇ Ｙ Ｉ Ｎ Ｆ Ｏ Ｒ ＭＡＴ Ｉ Ｏ Ｎ
０本刊重 稿。
科技信息
基 于Ｐ Ｌ Ｃ 的 同 步电 动机 励 磁 装置 在电 机 改造 中 的 应 用
赵 建 伟 朱 震 （ 衢 州职 业技 术学 院 ， 浙江 衢 州 ３ ２ ４ ０ ０ ０ ）