发电机励磁系统原理
发电机励磁系统原理
发电机励磁系统原理发电机励磁系统是指为了使发电机在运行中能够产生稳定的电压和电流，采取的一系列控制和调整励磁电流的措施。
励磁系统的原理是通过调节励磁电流来改变磁场强度，进而控制发电机的输出电压和频率。
一、电磁感应原理根据法拉第电磁感应定律，当导体在磁场中运动或磁场变化时，会在导体中产生感应电动势。
由此，发电机中的转子在转动时，通过导线产生的感应电动势可以用来驱动电流，从而实现电能的转换。
二、励磁机构发电机励磁系统的核心是励磁机构，它由励磁电源和励磁回路组成。
励磁电源提供直流电源，用于激励发电机的磁场。
而励磁回路则通过一组电阻、电感和励磁开关等元件，将励磁电流导入到发电机的励磁线圈中。
三、调整励磁电流励磁电流的大小决定了发电机的磁场强度，从而影响了输出电压和频率。
一般情况下，发电机励磁系统会根据负荷的需求，通过调节励磁电流的大小来实现稳定的电压输出。
4、励磁系统的调整机制发电机励磁系统通常采用自动调压和手动调压两种方式来保持输出电压的稳定。
在自动调压模式下，根据电压传感器的反馈信号，控制励磁电流的大小。
一旦输出电压下降，励磁系统会自动增加励磁电流，以提高输出电压。
手动调压模式下，操作人员可以根据需要手动调整励磁电流，以实现电压的稳定输出。
五、励磁系统的稳定性好的励磁系统应具有良好的稳定性，能够在负荷变化时迅速调整励磁电流，并且使输出电压变化最小。
稳定性的提高可以通过增加励磁回路中的电感和电容元件，以及制定合理的励磁调节策略来实现。
六、励磁系统的应用发电机励磁系统广泛应用于各种发电场景中，包括电力站、风力发电、水力发电、汽车发电机等。
它不仅能够保证电力供应的稳定性和可靠性，还能够提高发电效率和节能减排。
总结：发电机励磁系统是使发电机能够稳定输出电压和频率的重要控制系统。
通过调节励磁电流来改变发电机的磁场强度，励磁系统能够实现电能的转换和稳定输出。
良好的励磁系统应具有稳定性和高效性，能够适应负荷变化并实现可靠的电力供应。
发电机励磁原理
发电机励磁原理
发电机的励磁原理是指通过一定的方式，使发电机的磁场产生和维持，从而实现电能的转换和输出。
发电机的励磁原理可分为直流励磁和交流励磁两种方式。
直流励磁是指通过直流电源来产生磁场的一种方式。
常见的直流励磁方式有电枢串联励磁、电枢并联励磁和电磁励磁等。
在电枢串联励磁方式中，直流电源与电枢组成一个串联回路，通过控制电源的电压和电流大小，可以调节电枢的磁场强度。
当电源通电时，形成的磁场使得电枢产生感应电动势，进而激发电流。
这个电流通过励磁线圈和励磁绕组，形成一定的磁场，从而激励发电机发电。
电枢并联励磁方式中，直流电源与电枢并联连接，当电源通电时，直接通过电枢形成的并联回路，使其激励电流增大，从而生成较强的磁场。
电磁励磁方式则是利用电磁铁产生一个强大的磁场，这种方式通常适用于大型发电机。
在电磁励磁方式中，电枢上有多个励磁绕组，这些绕组通过直流电源与电枢连接，当电源通电时，通过绕组产生的磁场激励电机发电。
交流励磁是指通过交流电源来产生磁场的一种方式。
交流励磁方式可以通过发电机自身的感应电动势来实现，也可以通过外部电源来提供交流电流来实现。
发电机的交流励磁方式中，电枢产生的感应电动势可以通过自激励或外激励来实现励磁。
自激励是指发电机自身的电压波动所产生的磁场变化，使得电机能够持续发电。
外激励是指通过外部交流电源来提供电流，形成磁场，从而激励发电机发电。
总之，发电机的励磁原理是通过给发电机提供一定的电流或电压，形成磁场，从而激发电机产生电流，实现电能的转换和输出。
发电机励磁系统原理
静态性能指标
电压调节精度
衡量励磁系统在不同负载和电网条件下维持发电机端电压稳定的 能力。
调差率
反映发电机并联运行时，各机组间无功功率分配的合理性。
励磁系统顶值电压倍数
表示励磁系统强励时，发电机端电压能够达到的额定值的倍数。
动态性能指标
励磁系统电压响应比
反映励磁系统对发电机端电压变化的快速响应能力。
实现励磁系统的自动控制、监测和保护功能。控制器可采用微处理器或Βιβλιοθήκη 数字信号处理器（DSP）实现。
保护与辅助设备
过励保护
当发电机励磁电流过大时，自动切断励磁电源，以防止发电机过 励损坏。
欠励保护
当发电机励磁电流过小或失去励磁时，自动切断发电机主电路，以 防止发电机失步或异步运行。
辅助设备
包括励磁系统监测仪表、故障指示灯、报警装置等，用于实时监测 励磁系统运行状态和故障信息。
故障处理流程和注意事项
01
注意事项
02
1. 在处理故障时，应切断电源并悬挂“禁止合闸”警示牌，确保人员 安全。
03
2. 在维修或更换部件时，应使用符合要求的工具和材料，确保维修质 量。
04
3. 在调试和试运行时，应注意观察发电机运行状况和相关参数变化， 及时发现并处理异常情况。
06
案例分析：某大型水电站发电机 励磁系统故障处理实例
励磁系统是发电机的重 要组成部分之一，其可 靠性直接影响到发电机 的长期运行和电力系统 的安全稳定。因此，励 磁系统应具有较高的可 靠性和稳定性。
02
励磁系统主要设备与功能
励磁电源及整流设备
直流励磁机
为发电机提供直流励磁电流，通 常采用与发电机同轴旋转的直流
发电机励磁系统原理
维持发电机端电压恒定
01
通过自动调节励磁电流，使发电机在负载变化时保持端电压稳
定。
实现并列运行发电机间的无功功率分配
02
根据各发电机的无功功率需求，合理分配励磁电流，实现无功
功率的均衡分配。
提高电力系统的稳定性
03
通过快速、准确的励磁调节，提高电力系统的静态稳定性和暂
态稳定性。
控制策略选择与优化方法
维护保养
为每台发电机励磁系统建立档案 ，记录其运行和维护情况，为故 障分析和预防性维护提供依据。
05
励磁系统性能评估与测试 方法
性能评估指标体系构建
稳定性指标
衡量励磁系统在扰动下的稳定性，包括静态稳定 性和动态稳定性。
响应性指标
评价励磁系统对发电机运行状态变化的响应速度 和准确性。
经济性指标
考虑励磁系统运行过程中的能耗、维护成本等经 济因素。
面临的挑战和解决方案探讨
挑战
数字化励磁技术的发展面临着电磁干扰、硬件可靠性、软件安全性等方面的挑战。
解决方案
通过优化电磁兼容设计、提高硬件制造工艺、加强软件安全防护等措施，解决数字化励磁技术发展中的难题。
未来发展趋势预测
高效化
随着电力电子技术的发展，未来励磁系统将更加高效，能 够降低能耗，提高发电效率。
过励限制
通过调整励磁电流的大小，限制发电机的过励程度，防止因过励而损坏发电机 。具体实现方式包括设置过励保护定值、采用自动励磁调节器等。
欠励限制
当发电机励磁电流不足时，采取相应措施增加励磁电流，以保证发电机的正常 运行。具体实现方式包括设置欠励保护定值、采用备用励磁系统等。
故障诊断技术原理及应用案例
组成部分
图解发电机励磁原理共4文档
可根据发电机负载的变化自动调节励磁电流，保持发电机输出电 压的稳定。
直流发电机励磁特点分析
励磁方式多样
直流发电机可采用他励、并励、 串励和复励等多种励磁方式，可
根据实际需求选择。
磁场可控性强
通过调节励磁电流的大小和方向， 可以灵活控制发电机的磁场强度 和方向。
输出特性稳定
在负载变化时，通过自动调节励 磁电流可以保持发电机输出电压 和电流的稳定。
作用
励磁系统的主要作用是维持发电机端电压在给定水平，同时控制并列运行各发 电机间无功功率的合理分配，以满足电力系统正常运行和发电机安全运行的要 求。
励磁系统组成部分
励磁功率单元
向同步发电机转子提供直流励磁电流，主要包括交流励磁机、整流器 等部分。
励磁调节器
根据发电机端电压、无功功率等信号，自动调节励磁功率单元输出的 励磁电流，以维持发电机端电压稳定并控制无功功率分配。
经验总结
总结故障排除过程中的经验教训，完 善维护流程，提高设备维护水平。
THANKS
感谢您的观看
对比法
将故障设备与正常设备进行对比， 分析差异，找出故障原因。
03
02
测量法
使用万用表、示波器等工具测量电 路参数，判断故障点。
替换法
用正常元件替换疑似故障元件，观 察设备是否恢复正常。
04
预防性维护策略制定
定期检查
制定详细的检查计划，对发电机励磁系统进行定期检查。
清洁保养
保持设备清洁，定期清理灰尘和杂物，确保散热良好。
紧固接线
检查所有接线端子是否松动，及时紧固。
预防性试验
定期进行预防性试验，检测设备的绝缘性能、电气性能等。
故障排除后性能恢复验证
发电机励磁系统工作原理
发电机励磁系统工作原理
发电机励磁系统工作原理是通过在发电机的励磁线圈中通电产生电磁场，从而激发转子磁极上的磁场，进而导致转子磁极和定子磁极之间的磁场相互作用，产生电磁感应，最终实现电能的转换和发电。
具体过程如下：
1. 发电机的励磁线圈通电：励磁线圈被连接到直流电源上，通电后产生电流，从而在励磁线圈内形成电磁场。
2. 电磁场激发转子磁极：产生的电磁场经过磁路作用，激发转子磁极上的磁场。
3. 转子磁场与定子磁场交互作用：转子磁场和定子磁场之间相互作用，引发电磁感应现象。
4. 电磁感应产生交流电：由于转子磁场和定子磁场的相互作用，导致定子线圈中产生交流电流。
5. 交流电输出：产生的交流电经过定子线圈的接触器或整流器等装置，进行调整和控制后输出为电能。
总之，发电机励磁系统工作原理是通过励磁线圈通电产生电磁场，激发转子磁极上的磁场，并与定子磁场相互作用产生电磁感应，从而实现电能的转换和发电。
发电机励磁系统工作原理
发电机励磁系统工作原理
发电机励磁系统的工作原理如下：
1. 励磁电源：发电机励磁系统通常由励磁电源提供直流电能。
励磁电源可以是直流电源、电池或者其他的电源装置。
2. 励磁线圈：发电机中有一个称为励磁线圈的线圈，它通常由铜导线绕成，固定在发电机的定子上。
励磁线圈连接到励磁电源。
3. 励磁电流：当励磁电源接通时，电流将开始流经励磁线圈。
这会在发电机中产生一个磁场。
4. 磁场：励磁线圈产生的磁场通过铁芯传导到转子和定子之间的空间。
转子是发电机中旋转的部分，定子是固定的部分。
5. 感应电压：当发电机的转子旋转时，磁场也随之旋转。
由于电磁感应的原理，转子中的导线将产生感应电压。
这个感应电压会驱动绕在定子上的线圈产生电流。
6. 电流输出：通过定子上的线圈产生的电流输出到外部负载上，为外部负载提供电能供应。
总结起来，发电机励磁系统的工作原理就是通过励磁电源提供直流电能，产生磁场，使得转子中的线圈通过电磁感应产生电流，从而输出电能供应外部负载。
励磁系统工作原理
励磁系统工作原理励磁系统可以理解为一种用来产生磁场的装置。
它的主要作用是对发电机、电机等电动机设备进行电磁励磁，使得设备能够正常运行，并能够保证其使用寿命和电能转换效率。
由于这个系统十分重要，因此我们需要了解励磁系统的工作原理以及常见的励磁方式。
一、励磁系统的工作原理励磁系统实质上是一种“电磁铁”，其特殊之处在于，它除了具有一般铁磁体的电磁特性外还具有一定的自激振荡特性，如图1所示。
这个系统的主要部件是励磁源和励磁线圈。
励磁源可以是各种类型的电源（包括交直流电源及其他的互感式、电感式和阻抗式等），而励磁线圈则是由若干匝紧密缠绕而成的线圈，处于磁场中心部分的铁心上，它的作用就是在被电流通过时，产生一个磁场。
励磁线圈的构造与电磁铁非常相似，其电极部分与励磁源相连，原则上可以实现任意的电极组合，如图2所示。
当电流通过励磁线圈时，线圈所绕制的铁心产生了一个磁场，它的方向与电流方向相关。
如果线圈中的电流始终维持不变，那么线圈内部的磁场同样也将不会有任何变化。
然而，如果线圈内部的电流变化，那么它所产生的磁场也会跟随变化，而这种变化将会导致有电动势产生，如图3所示。
此时，产生的电动势是否能产生稳定的电磁力，取决于线圈的特性。
如果线圈本身可以实现自激振荡效果，那么产生的电动势就可以在电磁铁上形成一个稳定的磁场，这种磁场可以长期存在，直到电流被关闭。
二、常见的励磁方式在实际生产中，常用的励磁方式包括直接励磁、串联励磁、并联励磁等等。
这些方式各具特点，其用途也存在一定的差异，下面我们就来详细介绍一下这些方式的基本原理及适用范围。
1、直接励磁直接励磁也称为自励磁，其主要特点就是直接将励磁电流直接加到励磁电源上。
对于这一方式，我们需要特别对其工作原理进行描述。
直接励磁的工作原理基于极化现象，也就是说，当励磁电流通过励磁线圈传导到铁芯中，铁芯材料就会被极化，从而改变其磁性质。
从而实现电机磁场的产生。
通过这种方式可以实现一个稳定的、非常强的磁场，从而实现电机或发电机的正常运行。
励磁系统的工作原理
励磁系统的工作原理
励磁系统是指在发电机、变压器等电力设备中用来产生磁场的装置，其工作原理主要包括激励磁场的产生、磁通闭合和磁场稳定等过程。
励磁系统通常采用电磁铁或永磁体作为磁场的产生源。
以电磁铁为例，当电流通过线圈时，会在线圈的周围产生磁场。
这个磁场可以通过磁铁的磁性材料集中到一起，形成一个相对强大的磁场。
为了实现励磁系统的工作，首先需要通过一定的控制电路将电流引入到励磁线圈中。
当电流通过线圈时，会在线圈的磁心中产生磁场。
励磁线圈通常会放置在发电机或变压器的定子上，以便产生一个稳定的磁场。
在励磁系统中，磁场的闭合是至关重要的。
通过将励磁线圈的两端连接起来，形成一个闭合的回路，磁场就可以在回路中流动，从而保证磁力的连续存在。
同时，闭合回路还可以提供给励磁线圈所需的电能，使其能够持续地产生磁场。
在励磁系统中，还需要保持磁场的稳定性，以确保电力设备的正常运行。
为了达到这个目的，常常会在励磁系统中添加稳定磁场的装置，如稳定魔环等。
稳定魔环可以通过反馈机制调节励磁系统中的电流，使得磁场保持在一个稳定的水平，从而使电力设备的输出也能保持稳定。
综上所述，励磁系统的工作原理包括磁场的产生、磁通闭合和
磁场稳定等过程。
通过控制电流的引入和闭合回路的构建，励磁系统可以产生一个稳定的磁场，为电力设备的正常运行提供必要的磁力支持。
发电机励磁系统原理
发电机励磁系统原理
发电机的励磁系统是指用来激励电磁铁产生磁场的装置。
励磁系统的原理是通过外部直流电源对电磁铁进行电流供给，使其产生磁场。
在发电机的励磁系统中，有三种常见的励磁方式：直接励磁、直流励磁和交流励磁。
直接励磁是指直接将励磁电流来自发电机的一个分支。
这种方式简单、容易实现，但在应对大功率发电机时，励磁电流较大，会对发电机本身产生较大压力。
直流励磁是将外部直流电源的电流通过整流装置变为直流电源，然后再供给到发电机的励磁设备。
这种方式比直接励磁更加灵活，能够适应不同功率的发电机，并且可以稳定控制励磁电流。
交流励磁是将外部交流电源的电流通过变压器降压，然后再通过整流装置变为直流电源供给到发电机的励磁设备。
这种方式可以根据需要调整变压器的输出电压来控制励磁电流，从而实现对发电机输出电压的调节。
总的来说，发电机的励磁系统通过对电磁铁供给电流，产生一定强度和方向的磁场，进而实现对发电机的励磁，调整发电机的输出电压。
不同的励磁方式具有不同的特点和适用范围，可以根据实际需求进行选择和调节。
图解发电机励磁原理
励磁系统类型与特点
直流励磁机励磁系统
采用直流发电机作为励磁电源，具有 结构简单、运行可靠的特点。
交流励磁机励磁系统
采用交流发电机作为励磁电源，通过 整流装置提供直流励磁电流，具有较 大的灵活性和适应性。
04
发电机励磁系统故障诊断与处理
常见故障类型及原因分析
励磁不足或失磁
可能是由于励磁电源故障 、励磁回路开路、励磁绕 组短路等原因导致。
励磁过流
可能是由于励磁回路短路 、励磁绕组接地等原因导 致。
励磁电压不稳定
可能是由于电源电压波动 、励磁调节器故障等原因 导致。
故障诊断方法与技巧
观察法
通过观察发电机运行时的励磁电 压、电流波形等参数，判断是否
下坚实基础。
关注前沿技术动态
关注发电机励磁技术的最新发 展动态，了解新技术、新方法 的应用情况，不断提升自己的 专业素养。
加强实践动手能力
通过参与实验、项目等方式加 强实践动手能力，培养解决实 际问题的能力。
拓展跨学科知识
学习与发电机励磁相关的跨学 科知识，如电力系统分析、电 机学等，提升综合分析和解决
如失磁、励磁不稳、励磁过流等故障，通过 案例分析学习相应的处理方法和预防措施。
发电机励磁技术发展趋势预测
数字化与智能化
随着电力电子技术和控制理论的发 展，未来发电机励磁系统将更加数 字化和智能化，实现更精确的控制 和优化。
多功能集成化
为满足不同应用场景的需求，发电 机励磁系统将向多功能集成化方向 发展，如集成无功补偿、谐波治理 等功能。
发电机励磁系统原理
发电机励磁系统原理
发电机励磁系统是指通过一定的方式将电能传递到发电机的励磁线圈中，使其产生磁场，从而激励转子产生电能的一种系统。
发电机励磁系统的原理可以分为直流励磁和交流励磁两种方式。
直流励磁系统是通过直流电源将电能传递到励磁线圈中，使其产生磁场。
直流励磁系统的主要组成部分包括直流电源、励磁线圈、励磁开关和励磁控制器等。
其中，直流电源是直接提供电能的设备，励磁线圈是将电能转化为磁场的设备，励磁开关是控制电路通断的设备，励磁控制器是对励磁系统进行监控和控制的设备。
交流励磁系统是通过交流电源将电能传递到励磁线圈中，使其产生磁场。
交流励磁系统的主要组成部分包括交流电源、励磁线圈、励磁变压器和励磁控制器等。
其中，交流电源是提供交流电能的设备，励磁线圈是将电能转化为磁场的设备，励磁变压器是将交流电源的电压转换为适合励磁线圈的电压的设备，励磁控制器是对励磁系统进行监控和控制的设备。
在发电机励磁系统中，励磁线圈的磁场是非常重要的。
磁场的大小和方向决定了发电机的输出电压和频率。
因此，励磁系统的控制和调节非常关键。
在直流励磁系统中，可以通过改变直流电源的电压和电流
来控制励磁线圈的磁场大小和方向。
在交流励磁系统中，可以通过改变励磁变压器的变比来控制励磁线圈的磁场大小和方向。
总之，发电机励磁系统是发电机能够正常工作的重要组成部分。
通过励磁系统的控制和调节，可以保证发电机的输出电压和频率稳定，从而保证电力系统的正常运行。
发电机励磁系统原理
励磁系统在核能发电中的应用
反应堆控制
励磁系统在核能发电中用于控制 反应堆的功率输出，通过调节中 子数量和反应速度核电站的热工控制， 通过调节冷却剂流量和温度，保持 核电站的正常运行温度。
安全保障
励磁系统在核能发电中起到安全保 障的作用，一旦出现异常情况，能 够迅速切断电源，防止事故扩大。
整流器的原理
整流器是励磁系统中的关键元件，其 作用是将励磁机产生的交流电转换为 直流电，供给发电机的磁场绕组。
整流器通常采用三相桥式整流电路， 具有输出电流大、性能稳定等优点。
整流器采用半导体整流元件，将交流 电转换为直流电，实现交流到直流的 转换。
03
发电机励磁系统的控制策略
励磁电流控制策略
发电机励磁系统原理
汇报人:
202X-01-04
目
CONTENCT
录
• 发电机励磁系统概述 • 发电机励磁系统的原理 • 发电机励磁系统的控制策略 • 发电机励磁系统的应用与实例分析
01
发电机励磁系统概述
励磁系统的定义和作用
定义
励磁系统是发电机的重要组成部分，负责提供磁场能量，确保发 电机正常运行。
总结词
励磁电流控制策略是发电机励磁系统中最基本的控制策略， 通过调节励磁电流来控制发电机的输出电压和无功功率。
详细描述
励磁电流控制策略通过调节励磁电流的大小来控制发电机的 输出电压。当发电机输出的无功功率发生变化时，励磁电流 控制策略能够快速地调节励磁电流，以保持发电机的输出电 压稳定。
无功功率和电压控制策略
励磁系统在水电站中的应用
水能转换
励磁系统在水电站中起到将水能 转换为电能的作用，通过调节水 轮机的转速和涡轮机的扭矩，提
发电机励磁系统原理
发电机励磁系统原理发电机励磁系统是指将发电机所产生的电功率转化为磁能的过程。
通过励磁系统，将某种能量形式转化为磁场能量，从而激发转子产生电能，实现发电的过程。
下面将介绍发电机励磁系统的原理。
1. 励磁原理发电机励磁系统的原理就是利用外部的能源，如直流电源，将能量转化为磁场能量，使电机转子感应电动势，从而产生电能。
在发电机中，励磁线圈将直流电源的电能转化为磁场能量，在转子中感应电动势，形成电流，从而产生电能。
发电机励磁的原理是基于法拉第电磁感应定律，即在磁通量变化时，会在回路中产生感应电动势。
2. 励磁方式励磁系统根据不同的应用场景可以采用不同的方式进行励磁，常见的励磁方式包括直流励磁、交流励磁、恒磁励磁和变磁励磁。
其中，直流励磁和交流励磁是最常见的励磁方式。
（1）直流励磁在直流励磁系统中，直流电源连接到发电机绕组的一个极性，一般以正极为主极。
通过调节电阻，可以调节电流大小。
直流励磁的优点是输出电压稳定，容易控制，缺点是成本较高。
（2）交流励磁在交流励磁系统中，交流电源通过变压器变换，使其与发电机绕组进行耦合。
交流励磁可以通过调节变压器的变比来调节输出电压大小，具有成本低，调节容易的优点。
3. 励磁控制励磁控制是指通过控制励磁电流或电压来调节发电机的输出功率和电压稳定性。
针对不同的负载需求，可以采用不同的励磁控制方式，如手动调节、自动调节、恒压励磁等方式。
励磁控制的目的是维持发电机的稳定性能，确保输出电压和功率稳定，同时保证发电机及其附属设备的安全可靠运行。
4. 总结在发电机中，励磁系统是将外部能源转化为磁场能量，从而产生电能的关键部件。
根据不同的场景可以采用不同的励磁方式和励磁控制方式。
通过励磁系统的合理设计和优化控制，可以保证发电机的稳定性能，确保其安全可靠运行。
发电机的励磁系统原理
发电机的励磁系统原理
发电机的励磁系统是指用来产生磁场，从而激励转子产生电流的系统。
励磁系统一般由励磁电源和励磁绕组组成。
励磁电源可以是恒压直流电源或交流电源。
恒压直流电源通过整流、滤波和稳压等电路，将交流电源转换为稳定的直流电源。
交流电源则直接提供交流电。
励磁电源的作用是为励磁绕组提供所需电能。
励磁绕组位于发电机的定子或转子上，通常由线圈组成。
当励磁电流通过励磁绕组时，会在绕组周围产生磁场。
这个磁场会穿过转子，引起转子磁极的磁化，进而在转子上产生感应电动势。
由于转子与定子之间存在旋转差，这个感应电动势就会导致转子产生电流。
这个电流被称为励磁电流。
励磁电流在转子中形成闭合回路，并沿着导电材料的路径流动。
由于转子是通过电导的材料制成的，所以励磁电流的流动会产生自身的磁场。
这个磁场与励磁绕组产生的磁场叠加，从而增强转子上的磁场。
增强后的磁场会进一步传递到定子上，因为定子是和转子之间存在旋转差的。
在定子上，转子的磁场会产生感应电动势，并导致定子上产生电流。
这个产生的电流就是发电机输出的电流。
因此，励磁系统的原理是通过励磁电源为励磁绕组提供电能，生成磁场。
这个磁场通过转子和定子之间的相互作用，最终导致发电机输出电流。
发电机的励磁机的原理
发电机的励磁机的原理
发电机的励磁机利用电磁感应原理，通过激磁电流产生磁场，进而激发主磁极产生磁势，以使发电机产生电能。
具体原理如下：
1. 励磁线圈：发电机的励磁线圈是一个绕制在铁芯上的线圈，被连接到电源上。
通电后，励磁线圈内产生电流，产生一定的磁场。
2. 铁芯：励磁线圈绕制在铁芯上，这样可使磁场得到放大。
铁芯的材料通常是具有良好导磁性能的材料，如钢。
3. 主磁极：主磁极是固定在发电机的转子上的，它是由电磁铁或永磁体制成。
当励磁线圈通电时，主磁极会产生一定的磁势。
4. 转子：转子是连接到励磁线圈和主磁极的部分，转子会随着主磁极产生的磁势旋转。
5. 定子：定子是与转子相对静止的部分，上面绕制着绕组。
当转子旋转时，磁场会切割定子的绕组，从而在定子绕组中产生感应电动势。
6. 输出端：感应电动势通过定子的绕组传递到输出端，成为输出电能。
总结来说，发电机的励磁机通过在励磁线圈中施加电流，产生磁场，然后通过主
磁极产生的磁势使转子旋转，由此切割定子绕组产生感应电动势，最终输出电能。
励磁工作原理
励磁是指在电磁设备（如发电机、变压器等）中通过外部能源输入来产生磁场的过程。
励磁的工作原理涉及电磁感应和电磁现象，主要是通过电流产生磁场，从而实现设备正常运行。
以下是励磁的基本工作原理：
1.电磁感应：根据法拉第电磁感应定律，当导体中有电流通过时，会产生一个周围的磁场。
反过来，当磁场穿过一个闭合的导体回路时，会在导体中诱发电动势。
这就是通过电磁感应原理来实现励磁的基础。
2.自激励磁：在某些电磁设备中，设备自身的一部分可以产生磁场并通过反馈回路维持磁
场的存在。
这种情况下，设备就会自我激励磁场。
例如，发电机中的励磁线圈可以产生初始磁场，然后发电机的输出电流通过控制回路调节励磁线圈的电流，从而保持磁场强度恒定。
3.外部励磁：在某些情况下，电磁设备需要外部能源输入来提供励磁。
这通常涉及将直流
电流注入设备中的励磁线圈。
这个直流电流会在励磁线圈周围产生一个稳定的磁场，从而影响设备的整体性能。
4.励磁控制：为了保持设备运行稳定，励磁过程通常需要一定的控制。
这可以通过控制外
部电源的电流来实现，以确保磁场的强度和稳定性。
励磁是在电磁设备中维持磁场的过程，通过电磁感应、自激励磁或外部励磁来实现。
这个过程对于许多电力和电子设备的正常运行至关重要，因为它影响了设备的输出性能和稳定性。
图解发电机励磁原理
同轴
自动励磁调节器
开关式励磁调节器的优点是： 结构紧凑，体积小，且励磁电 源可靠，不受电力系统电压波 动的影响。另外，不存在可控 整流桥的触发同步问题，控制 简便，运行可靠性高。
交流励磁机系统（三机它励） 交流励磁机系统（三机它励）
同轴
组成：交流主励磁机（ACL）和交流副励磁机（ACFL）都与发电机同 交流主励磁机（ACL）和交流副励磁机（ACFL）都与发电机同
Ud=1.35U2cosa I2＝0.816Id I2＝
三相全控桥实际电路波形
因电感引起换弧角γ 因电感引起换弧角γ 带来的过电压尖峰， 逆变颠覆 实际电路器件介绍： 快熔、阻容、分流器、 表记、均流、开关、 脉冲变等
同步发电机励磁的作用
1. 从发电厂角度学习励磁（励磁技术初级）
调节发电机电压（空载） 调节发电机无功功率（负载） 多台发电机无功功率分配（调差） 安全可靠运行（关键） 2. 从电力系统角度研究励磁（励磁技术高级） 提高系统的静态稳定性（小扰动稳定） 提高系统的动态稳定性（小扰动失稳） 提高系统的暂态稳定性（大扰动稳定）
电力系统励磁控制发展过程： 电力系统励磁控制发展过程：
PID 控制； 控制； PSS 控制 线性最优控制LO－ 线性最优控制 －PSS （Linear Optimal Control） ） 非线性最优控制NO－PSS （Nonlinear Optimal Control） － 非线性最优控制 ） 非线性鲁棒控制NR－ 非线性鲁棒控制 －PSS （Nonlinear Robust Control） ）
E=4.44fNΦ
4.44:有效值系数 F:励磁条件与影响 N:机端电压影响 Φ:与励磁电流关系
发电机励磁系统原理
励磁系统是为发电机提供励磁电流的系统，其作用是产生电场，激发发电机 的电磁感应能力。
励磁系统的定义和作用
励磁系统是发电机的重要组成部分，通过提供励磁电流，产生稳定的磁场来激发发电机产生电能。
直流励磁系统的原理
直流励磁系统通过直流电源提供稳定的励磁电流，使用励磁线圈产生磁场， 驱动发电机旋转产生电能。
励磁系统故障分析与排除
故障分析可以通过检查励磁线圈是否断开、检测励磁电源是否正常工作等步 骤来找出故障原因，并采取相应措施进行排除。
常见问题及解决方案
常见问题包括励磁电流不稳定、励磁系统损坏等，解决方案可以通过检修励 磁线圈、更换励磁电源等方式解决。
交流励磁系统的原理
交流励磁系统通过交流电源提供励磁电流，利用变压器和整流装置将交流电转换为直流电，驱动发电机发电。
直流励磁系统的控制方式
直流励磁系统的控制可以通过调节励磁电流大小、改变励磁线圈的并联或串联方的控制可以通过调节变压器的变比、改变整流装置的工作方式 来实现。
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NES5000自并励励磁系统框图
EXC-9000自并励励磁系统框图
T02 U BAT T. Q0 2 Q90 F 05 EXC ITAT ION TRA NSF ORME R Q 80 T 05 SA0 1 VI 01 AC A UX. BUS A C BU S D C BU S D C24V BUS U A UX.
灭磁电阻的种类
大功率）（ ）（慢 线性电阻1（大功率）（慢） 非线性电阻（ 非线性电阻（低场强大电流）
碳化硅灭磁电阻2 （SiC） （稍快） ） 稍快） ）（最快 氧化锌灭磁电阻3 （ZnO）（最快） ）（最快）
灭磁电阻伏安特性曲线
灭磁方式种类
串联灭 磁、并 联灭磁 电路原 理比较
直流灭磁原理分析
发电机励磁系统原理 发电机励磁系统原理
励磁调节器原理图
AVR（自动） 恒电压闭环 自动电压调节器
Ugact
ECR（手动） ECR（手动） 恒电流闭环 励磁电流调节器
Ifact
Ifref
Ugref Ifreg Ureg
电压给定Ugref 电流给定Ifref PID调节计算
Ufreg
PSS
限制功能 控制电压Uk
SA0 2 VI 02 A/D Chan nel A G3 2 DS C U I /O G31 9 00A Q03 9 00 D/A G3 4 G33 V03 R03
模 拟 量 总 线 线 板
900E Chan nel C 9 00C CD DS C U I /O 9 00A
开
Chan nel B
t=0
t
理想灭磁、 灭磁、 理想灭磁、SIC灭磁、线性电阻灭磁 灭磁
灭磁开关的种类
灭磁开关分类：单断口、双断口、 灭磁开关分类：单断口、双断口、
多断口（主断口、弧断口、 多断口（主断口、弧断口、放电断口 即常闭触头） 即常闭触头）
灭磁开关结构选择
1、具有常闭辅助断口的灭磁开 、 关最适合放电灭磁方式， 关最适合放电灭磁方式，也是 专用灭磁开关的标志； 专用灭磁开关的标志； 2、双断口灭磁开关比单断口灭 、 磁开关更加适合励磁回路的应 检修试验方便； 用，检修试验方便； 3、设置专用的弧触头有利于保 、 护主触头，维护工作量少； 护主触头，维护工作量少； 4、采用短电弧栅灭弧原理，即 、采用短电弧栅灭弧原理， 采用金属灭弧栅灭弧罩， 采用金属灭弧栅灭弧罩，吸热 电弧稳定； 好，电弧稳定；电磁吹弧简单 DMX和 和 CEX灭磁 灭磁 开关结构 最好、 最好、是 专业灭磁 开关， 开关，推 荐使用
SCR关断条件
＋A -B -C
60°
＋C -A
＋B
不切脉冲灭磁过程简述： 1、KA+、KB+导通时分开关； 2、MKB分断； MKA和MKC无法 关断，电弧燃烧； 3、KB+不导通，KA+无法关断； 4、KA-导通、KC-被关断； 5、KA+和KA-导通，电流续流； 6、 MKA 、MKC关断。
交流灭磁原理结论
1、在交流灭磁过程中，如果能够切除脉冲， 在交流灭磁过程中，如果能够切除脉冲， 励磁变二次侧交流电压的负半波就会引导励磁 电流进入灭磁电阻， 电流进入灭磁电阻，使得交流灭磁开关安全分 快速灭磁任务完成。 断，快速灭磁任务完成。 2、在脉冲正常的条件下进行交流灭磁，会造 在脉冲正常的条件下进行交流灭磁， 成励磁电流经同相可控硅短路， 成励磁电流经同相可控硅短路，尽管交流灭磁 开关也可以安全分断， 开关也可以安全分断，但灭磁电阻无法投入工 放电灭磁变为续流灭磁， 作，放电灭磁变为续流灭磁，达不到快速灭磁 的目的。 的目的。
励磁调节器三种控制模式结构
励磁系统与其他设备的关系（研究） 励磁系统与其他设备的关系（研究）
1、发电机的关系：励磁调节机端电压和无功。有励磁才能同步运 发电机的关系：励磁调节机端电压和无功。 励磁电压和电流影响发电机转子的绝缘和发热，影响轴电压。 行。励磁电压和电流影响发电机转子的绝缘和发热，影响轴电压。 厂用电关系：交流起励电源、风机电源、辅助电源， 2、厂用电关系：交流起励电源、风机电源、辅助电源，制动电源 与制动开关，欠励对厂用电的影响。 与制动开关，欠励对厂用电的影响。 继电保护的关系：主要是与保护的配合问题( 3、继电保护的关系：主要是与保护的配合问题(伏赫限制与过激磁 保护；定子电流限制与定子过负荷保护；欠励限制与失磁保护； 保护；定子电流限制与定子过负荷保护；欠励限制与失磁保护；强 励限制与转子过负荷和励磁变压器过流保护等) 励限制与转子过负荷和励磁变压器过流保护等)。其次是跳灭磁开 关回路以及与出口断路器的配合问题；另外， 关回路以及与出口断路器的配合问题；另外，断路器分即空载是励 磁起励的条件之一，断路器位置是励磁调节器的重要开关量。 磁起励的条件之一，断路器位置是励磁调节器的重要开关量。 调速器的关系：起励条件之一：转速大于90% 90%， 4、调速器的关系：起励条件之一：转速大于90%，否则空载低频退 励磁；调速器与励磁原理极为相似，可以借鉴互学。 励磁；调速器与励磁原理极为相似，可以借鉴互学。 机组监控关系：接受的命令(增减磁，运行方式和PSS投切）， PSS投切 5、机组监控关系：接受的命令(增减磁，运行方式和PSS投切）， 送出状态和模拟量(Ugref Ifref，Qref，Uf、If， (Ugref、 (监控记录 送出状态和模拟量(Ugref、Ifref，Qref，Uf、If，0C) (监控记录 Ugref、Ifref， Ugref、Ifref，Qref 的好处在于分析故障） 的好处在于分析故障）
西门子励磁调节器与各限制器关系
励磁调节器输出脉冲
脉冲变压器作用
隔离 功率匹配
脉冲发展形式 宽脉冲 双脉冲 宽高频脉冲 双高频脉冲
发电机事故灭磁
灭磁的主要目的 在机组故障情况下 断开灭磁开关、导通 灭磁回路(a,b,c,d 4) 快速吸收转子能量
发电机出口开关 发电机 可控硅整流桥
a b c d
励磁系统与励磁控制系统运行
1、他励试验问题及其过程：发电机空载升压和升流试验必要性和 他励试验问题及其过程： 安全性问题，葛洲坝用备励的方便性和准确性问题。 安全性问题，葛洲坝用备励的方便性和准确性问题。 起励接触器工作问题( 残压起励问题、助磁起励问题， 2、起励接触器工作问题( 残压起励问题、助磁起励问题，起励接 触器投入和退出问题，起励条件问题）。 触器投入和退出问题，起励条件问题）。 零起升流的操作问题( Iref=10%Ifn， 20%Ug。 3、零起升流的操作问题( 设Iref=10%Ifn，即20%Ug。运行中 Ifrefi是Iref的积分输出 手动环控制量Ifreg 的积分输出。 Ifreg、 Ifact=Ifref, Ifrefi是Iref的积分输出。手动环控制量Ifreg、励 磁电压环控制量Ufreg) 磁电压环控制量Ufreg) 自动升压问题( Ugref=100%Ugn，运行中Ugact=Ugref Ugact=Ugref， 2、自动升压问题(设Ugref=100%Ugn，运行中Ugact=Ugref， Ugref 的积分输出Ugrefi 自动环控制输出量Ureg 的积分输出Ugrefi、自动环控制输出量Ureg，励磁电压环控制量 Ugrefi、 Ureg， Ufreg）。 Ufreg）。 关于转子电压和电流的关系Uf=If*转子电阻， Uf=If*转子电阻 3、关于转子电压和电流的关系Uf=If*转子电阻，关于转子温度的 计算原理，关于限制环节的优先级问题。 计算原理，关于限制环节的优先级问题。 关于电气制动原理和条件以及工作过程， 4、关于电气制动原理和条件以及工作过程，关于电气短路开关的 操作问题(自动不受限，手动有先后循序(先开关后接地刀闸）。 操作问题(自动不受限，手动有先后循序(先开关后接地刀闸）。
MK + UK a＝90°Uz波形
IK
IL
灭磁换流公式
Uk ± Uz ≥ UL
LP + UZ -
UL +
LQ
u
RV
IRV
整流：Uk － Uz ≥ UL ，Uk要求高，不推荐使用； 逆变：Uk ＋ Uz ≥ UL ，Uk要求低，直流灭磁推荐； 封脉冲： Uk ± Uz ≥ UL， Uz交变，交流灭磁推荐。
转子过电压保护配置与跨接器原理
1、转子过电压保护配置：非线性电阻、跨接器、 阻容保护、一体化阻容保护、阻断式阻容保护； 2、跨接器原理接线、BOD元件原理； 3、压敏电阻、可控硅阻容保护等配置原则。
水轮发电机与汽轮机灭磁区别
转子结构不同： 转子结构不同：空心与实心 灭磁要求就不同： 灭磁要求就不同：快速与慢速 转子绕组： 转子绕组： 励磁绕组、阻尼绕组、 励磁绕组、阻尼绕组、 阻尼绕组作用
封脉冲下的交流灭磁原理
IL KA+ IA IB IC LB KAKBKCMK A MK B MK C RV
U
KB+
KC+ LQ
灭磁换流公式： Uk ± Uz ≥ UL
脉冲正常下交流灭磁原理
IL KA+ IA IB IC LB KAKBKCMKA MKB MKC RV
U
KB+
KC+ LQ
脉冲顺序 导通周期120°
全控桥强励与强减
按照Ud=1.35U2cosa 一般强励α 按照Ud=1.35U2cosa，一般强励α=100 ；强减α=1500 Ud=1.35U2cosa， 强减α 强励
AVR与各限制器关系 与各限制器关系
VREF设定值、VC测量值、VS PSS输 设定值、V 测量值、V PSS输 出、V 欠励、V 过励、I 出、VUEL欠励、VOEL过励、IFD励磁 电流、V 励磁电压、比较门、PID 电流、VF励磁电压、比较门、PID
Ug
Ug
t If t If
t
t
水轮机快速灭磁
汽轮机快速灭磁