励磁调节器原理
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2、辅助控制:是为满足发电机不同工况,改善电力系统稳定 性,改善励磁控制系统动态特性而设置的单元。
3、当自动励磁调节器退出后,由自动切换装置将手控单元投入。
第四节 励磁调节器原理
二、励磁调节器原理
(一)测量比较单元 • 作用:测量发电机电
压并变换为直流电压, 与给定的基准电压相 比较,得出电压的偏 差信号。测量比较单 元由电压测量、比较 整定环节组成。
R18
(a)
O
U VZ2 U VZ1
U de
O
图 2-27 比较整定电路 (a)原理电路;(b)输出特性
U se
1
1 2
UG
2
U REF
U REF1
UG
(b)
第四节 励磁调节器原理
直流电压U se 与来自电压整定器 RP 的给定电压进行比较,取得 偏差信号U de ,送综合放大单元。
加法器输入量:U se +UVZ1 +UVZ2 ,
第四节 励磁调节器原理
1.正常情况,这些限制信号都处正电平,V5、V 6、V7 均阻断 2、只要其中有一个限制信号动作,由正电平变为负电平,相应二极
第四节 励磁调节器原理
(2)负竞比电路。如图 2-29 中第二级电路所示,由VT2 、V 5 ~ V 7 、V 3 、 V 8 、 R5 、 R6 、 R10 所组成。 输入信号负值竞比(都属限制信号): V 6 :最大励磁限制信号UMX V 7 :瞬时过电流限制信号U IC V 5 :电压/频率限制器信号VVH
第四节 励磁调节器原理
1. 电压测量 电压测量是将机端三相合成电压降压、整流、滤波后转换成一
正比于发电机电压UG 的直流电压U se 。
第四节 励磁调节器原理
2.比较整定电路
U
R5 U se
R87 U VZ2
U VZ1 19
RP
VZ 20
R6
R f R14
RR78
AJ
U de
R11 R9
15V
UVZ1
Kc3 Kc1
UVZ2
可见,整定电压U REF 随UVZ2 而变化。
第四节 励磁调节器原理
3、比较整定电路的整定
当整定电压U 随 REF UVZ2变化时,而固定电压U VZ1 与调节器
最小整定电压值有关。 •电位器R5用作最小电压整定 •电位器R8用作电压调节范围整定 •电位器R14用作运算放大器AJ的增益系数的调整
第四节 励磁调节器原理
基准
前置放大
电压
功率 放大
励磁机 发电机
电源
电源
测量元件 调差系数
电源 手动控制
自动调压器
手控 励磁机
发电机
自动励磁系统器
图 2-24 自动励磁系统基本原理框图
具有 ab 线段的特性的自动励磁调节器的基本框图励磁调整电流,
当UG ↓
I EF ↑
Ed ↑
U G 重新回到基准值附近
DE
I EF • G UG
图 2-22 励磁系统一例
I EE
b
I EEb
I EEa
a
o
U Gb
U Ga
UG
图 2-23 人工调压的作用
• 人工不断调整 Rc 的大小,以达到维持其端电压不变的目的。
• 人工在调压过程中的作用可用图2-23中的ab线段来表示。 • 人工和发电机形成了一个“封闭回路”。
A 0
R13 V4
R11
R12
15V
R10
R6
15V
V8 VT 2
V3
R5
B
0
V5 V6 V7 U VH U MX U IC
VZ 1 VZ 2
R7
R14 R15 R16 R17 AJ
辅助控制信号
R0 C
R19
VT 3 U SM
VT 4 R18
15V
图 2-29 控制信号综合放大单元原理接线
第四节 励磁调节器原理
一、自动调节器的概念和基本框图
• 励磁调节器的最基本部分是一个闭环比例调节器。
• 输入量:发电机电压UG
• 输出量:励磁机的励磁电流或是转子电流,通称为I AVR
• 主要功能:一是保持发电机的端电压不变; 二是保持并联机组间无功电流的合理分配。
第四节 励磁调节器原理
I EE
Rc
第四节 励磁调节器原理
输入信号正值竞比:
V 1 :测量比较电路输出信号U de
V 2 :低励限制信号U ME 1. 在正常情况下:U ME 0 U de 为正 V 1 导通
2. 励磁电流小于最小励磁限制单元起动值时,U ME 由小于 零变为正电平,且U ME U de ,这时V 2 导通,V 1 受反向 电压而阻断,将U de 信号闭锁,励磁控制由U ME 决定。
图 2-28 综合放大单元的输入信号
第四节 励磁调节器原理
• 图2-29是控制信号综合放大单元原理接线图,它由正竞比电路,负 竞比电路、信号综合放大电路和互补输出电路组成。
• (1)正竞比电路。它由 VT1 、V1 ~ V2 、 R11 ~ R13
所组成。
1 V1 U de
V2 U ME
2
VT 1
第四节 励磁调节器原理
(二)综合放大单元
测量比较
• 输入控制信号:
综
U 1.被调量控制量: d(e 正常情况) U SM 合
2.反馈控制量:励磁系统稳定信号、
放
大
wenku.baidu.com
电力系统稳定信号(正常情况)
3.限制控制量:最大、最小励磁限
励磁系统稳定器 电力系统稳定器 最小励磁限制器 最大励磁限制器
制信号(异常情况)
其中:UVZ1 是取自稳压管 VZ 的恒定负电压
UVZ2 是可变的整定电压。
第四节 励磁调节器原理
设U VZ 2 0 , 则:
U de K c1U se K c2UVZ1
其中:
K c1
Rf R6 R5
、
K c2
Rf R9
特性为①+②所示。
第四节 励磁调节器原理
U 设 0 ,则: VZ 2 U de K c1U se K c2 UVZ1 K c3UVZ2
其中
K c3
Rf R7 R8
特性向右平移,如图中虚线所示。
因此调节电位器 RP 可改变发电机整定电压的作用。
第四节 励磁调节器原理
将各通道增益进行归算:
K K U K U K U K U de
c1
se
c2
VZ1
c1
c3
c1 VZ 2
K c1(U se U REF)
其中
UREF
Kc2 Kc1
反之,UG ↑
I EF ↓
Ed ↓
U G 重新回到基准值附近
第四节 励磁调节器原理
CT G
励磁电源 PT
变压器
调差
起励
SCR
同步
反馈
触发
放大
测量
手控
附加控制信号
稳压电源
图 2-25 典型可控硅自动励磁调节器框图
第四节 励磁调节器原理
1、基本环节:测量、放大、同步、触发,实现电压调节和 无功功率分配等最基本的调节功能。
3、当自动励磁调节器退出后,由自动切换装置将手控单元投入。
第四节 励磁调节器原理
二、励磁调节器原理
(一)测量比较单元 • 作用:测量发电机电
压并变换为直流电压, 与给定的基准电压相 比较,得出电压的偏 差信号。测量比较单 元由电压测量、比较 整定环节组成。
R18
(a)
O
U VZ2 U VZ1
U de
O
图 2-27 比较整定电路 (a)原理电路;(b)输出特性
U se
1
1 2
UG
2
U REF
U REF1
UG
(b)
第四节 励磁调节器原理
直流电压U se 与来自电压整定器 RP 的给定电压进行比较,取得 偏差信号U de ,送综合放大单元。
加法器输入量:U se +UVZ1 +UVZ2 ,
第四节 励磁调节器原理
1.正常情况,这些限制信号都处正电平,V5、V 6、V7 均阻断 2、只要其中有一个限制信号动作,由正电平变为负电平,相应二极
第四节 励磁调节器原理
(2)负竞比电路。如图 2-29 中第二级电路所示,由VT2 、V 5 ~ V 7 、V 3 、 V 8 、 R5 、 R6 、 R10 所组成。 输入信号负值竞比(都属限制信号): V 6 :最大励磁限制信号UMX V 7 :瞬时过电流限制信号U IC V 5 :电压/频率限制器信号VVH
第四节 励磁调节器原理
1. 电压测量 电压测量是将机端三相合成电压降压、整流、滤波后转换成一
正比于发电机电压UG 的直流电压U se 。
第四节 励磁调节器原理
2.比较整定电路
U
R5 U se
R87 U VZ2
U VZ1 19
RP
VZ 20
R6
R f R14
RR78
AJ
U de
R11 R9
15V
UVZ1
Kc3 Kc1
UVZ2
可见,整定电压U REF 随UVZ2 而变化。
第四节 励磁调节器原理
3、比较整定电路的整定
当整定电压U 随 REF UVZ2变化时,而固定电压U VZ1 与调节器
最小整定电压值有关。 •电位器R5用作最小电压整定 •电位器R8用作电压调节范围整定 •电位器R14用作运算放大器AJ的增益系数的调整
第四节 励磁调节器原理
基准
前置放大
电压
功率 放大
励磁机 发电机
电源
电源
测量元件 调差系数
电源 手动控制
自动调压器
手控 励磁机
发电机
自动励磁系统器
图 2-24 自动励磁系统基本原理框图
具有 ab 线段的特性的自动励磁调节器的基本框图励磁调整电流,
当UG ↓
I EF ↑
Ed ↑
U G 重新回到基准值附近
DE
I EF • G UG
图 2-22 励磁系统一例
I EE
b
I EEb
I EEa
a
o
U Gb
U Ga
UG
图 2-23 人工调压的作用
• 人工不断调整 Rc 的大小,以达到维持其端电压不变的目的。
• 人工在调压过程中的作用可用图2-23中的ab线段来表示。 • 人工和发电机形成了一个“封闭回路”。
A 0
R13 V4
R11
R12
15V
R10
R6
15V
V8 VT 2
V3
R5
B
0
V5 V6 V7 U VH U MX U IC
VZ 1 VZ 2
R7
R14 R15 R16 R17 AJ
辅助控制信号
R0 C
R19
VT 3 U SM
VT 4 R18
15V
图 2-29 控制信号综合放大单元原理接线
第四节 励磁调节器原理
一、自动调节器的概念和基本框图
• 励磁调节器的最基本部分是一个闭环比例调节器。
• 输入量:发电机电压UG
• 输出量:励磁机的励磁电流或是转子电流,通称为I AVR
• 主要功能:一是保持发电机的端电压不变; 二是保持并联机组间无功电流的合理分配。
第四节 励磁调节器原理
I EE
Rc
第四节 励磁调节器原理
输入信号正值竞比:
V 1 :测量比较电路输出信号U de
V 2 :低励限制信号U ME 1. 在正常情况下:U ME 0 U de 为正 V 1 导通
2. 励磁电流小于最小励磁限制单元起动值时,U ME 由小于 零变为正电平,且U ME U de ,这时V 2 导通,V 1 受反向 电压而阻断,将U de 信号闭锁,励磁控制由U ME 决定。
图 2-28 综合放大单元的输入信号
第四节 励磁调节器原理
• 图2-29是控制信号综合放大单元原理接线图,它由正竞比电路,负 竞比电路、信号综合放大电路和互补输出电路组成。
• (1)正竞比电路。它由 VT1 、V1 ~ V2 、 R11 ~ R13
所组成。
1 V1 U de
V2 U ME
2
VT 1
第四节 励磁调节器原理
(二)综合放大单元
测量比较
• 输入控制信号:
综
U 1.被调量控制量: d(e 正常情况) U SM 合
2.反馈控制量:励磁系统稳定信号、
放
大
wenku.baidu.com
电力系统稳定信号(正常情况)
3.限制控制量:最大、最小励磁限
励磁系统稳定器 电力系统稳定器 最小励磁限制器 最大励磁限制器
制信号(异常情况)
其中:UVZ1 是取自稳压管 VZ 的恒定负电压
UVZ2 是可变的整定电压。
第四节 励磁调节器原理
设U VZ 2 0 , 则:
U de K c1U se K c2UVZ1
其中:
K c1
Rf R6 R5
、
K c2
Rf R9
特性为①+②所示。
第四节 励磁调节器原理
U 设 0 ,则: VZ 2 U de K c1U se K c2 UVZ1 K c3UVZ2
其中
K c3
Rf R7 R8
特性向右平移,如图中虚线所示。
因此调节电位器 RP 可改变发电机整定电压的作用。
第四节 励磁调节器原理
将各通道增益进行归算:
K K U K U K U K U de
c1
se
c2
VZ1
c1
c3
c1 VZ 2
K c1(U se U REF)
其中
UREF
Kc2 Kc1
反之,UG ↑
I EF ↓
Ed ↓
U G 重新回到基准值附近
第四节 励磁调节器原理
CT G
励磁电源 PT
变压器
调差
起励
SCR
同步
反馈
触发
放大
测量
手控
附加控制信号
稳压电源
图 2-25 典型可控硅自动励磁调节器框图
第四节 励磁调节器原理
1、基本环节:测量、放大、同步、触发,实现电压调节和 无功功率分配等最基本的调节功能。