励磁系统基本原理知识讲解
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。
励磁系统工作原理
励磁系统工作原理
励磁系统是指通过外加电流或磁场来产生磁场的一种系统。
它主要由励磁电源、励磁绕组和磁心组成。
励磁电源提供所需的电流或电压,励磁绕组通过通入电流或电压,在磁心中产生磁场。
磁心根据应用的不同可以选择不同的材料,如铁、铁氧体等。
励磁系统的工作原理为:首先,当励磁电源通入电流时,电流经由励磁绕组流过磁心,形成环绕磁心的磁场。
这个磁场在磁心中产生一定的磁感应强度,并扩展到周围空间。
其次,产生的磁感应强度与电流的大小和方向有关。
对于直流电流而言,磁感应强度与电流呈线性关系,即磁感应强度随电流的增大而增大。
而对于交流电流而言,磁感应强度则随电流方向的改变而变化。
最后,磁感应强度的大小和分布对于应用来说非常重要。
励磁系统通过控制励磁电流或磁场的强度和方向,可以达到调控磁场大小和分布的目的。
这对于一些需要特定磁场条件的应用来说,如电机、发电机、变压器等,具有重要意义。
需要注意的是,励磁系统必须根据具体应用的需求来设计和选择。
它的工作原理和效果直接关系到系统的性能和稳定性。
因此,在设计和应用过程中需要进行详细的分析和测试,以确保励磁系统能够按照预期工作。
励磁系统的作用及工作原理
励磁系统的作用及工作原理励磁系统是指一种用来激发发电机、电动机、变压器等电力设备的系统,它能够提供必要的电能,将这些设备变成发电或运转时所需要的电磁设备。
励磁系统的作用是通过在电力设备中激发电流来产生磁场,从而实现电能的转换和传输。
本文将从励磁系统的作用和工作原理两个方面来详细阐述。
一、励磁系统的作用1. 产生磁场:励磁系统的主要作用是产生磁场,这个磁场能够影响发电机、电动机和变压器等设备的性能。
在发电机中,励磁系统能够生成必要的磁场,从而引起转子产生旋转运动;在电动机中,通过励磁系统产生的磁场,可以驱动机械装置实现动力传递;在变压器中,励磁系统可以调节磁场大小,实现电压的升降。
励磁系统通过产生磁场来实现电能的转换和传输。
2. 维持稳定运行:励磁系统还能够维持电力设备的稳定运行。
在发电机中,通过调节励磁系统中的激励电流,可以保持发电机输出电压的稳定性,避免电压的波动对电网造成影响;在电动机中,励磁系统能够控制电动机的起动和工作过程,确保电动机在正常运行范围内。
3. 调节功率特性:励磁系统还可以调节电力设备的功率特性,使其在不同负载下能够有不同的输出表现。
这样可以适应不同的工作环境和负载要求,提高设备的工作效率和稳定性。
二、励磁系统的工作原理1. 电磁感应原理:励磁系统的工作原理是基于电磁感应原理的。
当通过励磁系统的线圈中通入激励电流时,就会在线圈周围产生磁场。
这个磁场会对设备中的铁芯或导体产生感应,从而产生感应电动势。
通过调节激励电流的大小和方向,可以控制磁场的强弱和方向,从而实现对设备的控制。
2. 动态反馈控制:励磁系统中通常采用动态反馈控制技术,通过检测设备的运行状态和输出电压等参数,再将这些信息反馈给励磁系统,实现对激励电流的实时调节。
这样可以使电力设备在不同运行状态下始终保持稳定的输出性能。
3. 控制器与调节器:励磁系统中还包括控制器和调节器等设备,用来对激励电流进行调节和控制。
通过这些设备,可以实现对励磁系统的自动化控制和调节,使其能够适应不同的工况和负载要求。
第四讲:励磁系统基础
6、灭磁单元
灭磁:当保护继电器检出发电机内部故障时,为 保护发电机,必须安全迅速地将储存在磁场中的 能量泄放。灭磁功能由灭磁开关,跨接器和灭磁 电阻实现。 灭磁开关设计用于在任何故障情况下 安全切断励磁电流。灭磁开关开断后,还在励磁 变压器和磁场绕组之间形成明确的电气隔离。 自动灭磁装置装在励磁回路直流侧。灭磁开关的 额定参数按励磁系统强励工况(机端电压为80%额 定电压时,强励倍数2倍额定励磁电压)选择。
调节器 测量元件
RE
~
2、自并励系统及其主要特点
主要优点:
①
没有旋转部件。运行可靠性高, 调整、维护简单,检修方便。 自并励方式取消了励磁机,缩 短了的汽轮机发电机轴系长 度可提高机组轴系的稳定性、 提高机组安全运行的水平。 因励磁调节直接在转子回路中, 没有主励磁机时滞环节,属快 速响应励磁系统,技术指标高, 响应快,性能参数好。
第四讲 发电机励磁系统
一、发电机励磁系统基本原理
励磁功率 单元 电力系统
发电机 励磁调 节器 励磁系统
输入信号
供给发电机励磁电流的电 源及其附属设备称为励磁 系统。 它分为励磁功率单元和励 磁调节器两个主要部分。 励磁功率单元向同步发电 机转子提供励磁电流;而 励磁调节器则根据输入信 号和给定的调节准则控制 励磁功率单元的输出。
6、灭磁单元
3)、灭磁回路:由灭磁开关,跨接器Crowbar和灭磁电 阻组成。 灭磁电阻用于实现发电机的快速灭磁。 a、非线性电阻R02并联固定接在发电机励磁绕组回路中, 不受直流回路中的灭磁开关控制。 b 、发电机正常运行时,跨接器的可控硅不导通,非线 性电阻上不通过电流;灭磁开关跳开后,跨接器的可控 硅接受触发脉冲导通,将励磁电流瞬时导入灭磁回路, 直至磁场能量释放完。
励磁系统工作原理
励磁系统工作原理一、引言励磁系统是电力系统中的重要组成部分,它用于为发电机和变压器等设备提供励磁电流,确保设备正常运行。
本文将重点介绍励磁系统的工作原理。
二、励磁系统的作用和组成励磁系统的作用是为发电机和变压器等设备提供所需的励磁电流,使其产生磁场。
这个磁场可以用来产生感应电动势,从而实现能量转换和电能传输。
励磁系统一般由励磁电源、励磁变压器、励磁调节器和励磁控制装置等组成。
励磁电源是供给励磁系统电能的来源,可以是直流电源或交流电源。
励磁变压器用于将励磁电源的电压调整到适合设备要求的电压。
励磁调节器用于调节励磁电流的大小。
励磁控制装置则负责监测和控制整个励磁系统的运行。
三、励磁系统的工作原理1. 励磁电源的作用是为励磁系统提供电能,其工作原理与普通电源类似。
励磁电源可以是直流电源或交流电源,根据设备的要求进行选择。
直流电源一般采用直流发电机、直流电池或整流装置等。
交流电源则需要通过整流装置将交流电转换为直流电。
2. 励磁变压器的作用是将励磁电源的电压调整到适合设备要求的电压。
励磁变压器一般采用自耦变压器结构,通过改变励磁绕组的接线方式来改变输出电压。
当励磁电源的电压高于设备要求时,可以采用降压方式;当励磁电源的电压低于设备要求时,可以采用升压方式。
3. 励磁调节器的作用是调节励磁电流的大小。
励磁调节器一般采用可控硅器件,通过改变控制信号的宽度和频率来改变电流的大小。
当需要增大励磁电流时,增加控制信号的宽度和频率;当需要减小励磁电流时,减小控制信号的宽度和频率。
4. 励磁控制装置的作用是监测和控制整个励磁系统的运行。
励磁控制装置一般由微机控制系统和传感器等组成。
微机控制系统负责监测励磁系统的各种参数,并根据设定值进行调节。
传感器用于实时监测励磁电流、电压等参数,并将其反馈给微机控制系统。
四、励磁系统的工作过程励磁系统的工作过程可以简单概括为以下几个步骤:1. 励磁电源将电能供给励磁系统,根据设备要求选择合适的电源类型(直流电源或交流电源)。
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。
发电机励磁系统培训
发电机励磁系统培训一、介绍发电机励磁系统是发电机的重要组成部分,其作用是在发电机工作时提供稳定的励磁电流,以保证发电机的正常运行。
励磁系统的性能对发电机的输出电压和稳定性有着重要的影响。
因此,加强对发电机励磁系统的培训和学习是非常必要的。
二、励磁系统的基本原理1. 励磁系统的作用励磁系统是产生发电机磁场所需要的设备和电路,它的主要作用是通过控制发电机励磁电流的大小和方向,来调节发电机的输出电压和频率,保证发电机的正常运行。
2. 励磁系统的组成(1)励磁电源:通常是直流励磁发电机或励磁变压器;(2)励磁回路:主要包括励磁绕组、励磁电抗器、励磁保护装置等部分;(3)励磁控制系统:包括励磁自动调节装置、励磁手动控制装置等。
3. 励磁系统的原理励磁系统的原理是通过改变励磁绕组的励磁电流,来改变发电机的磁场强度,从而控制输出电压和频率。
励磁系统的自动调节装置通过监测发电机的输出电压和频率,自动调节励磁电流的大小和方向,以保证发电机的稳定运行。
三、励磁系统的故障与维修1. 励磁系统的常见故障(1)励磁电源故障:包括励磁发电机跳闸、励磁变压器故障等;(2)励磁回路故障:包括励磁绕组短路、励磁电抗器故障等;(3)励磁控制系统故障:包括励磁自动调节装置失效、励磁手动控制装置故障等。
2. 励磁系统的维修方法对于励磁系统的故障,需要及时调查原因,并采取相应的维修措施。
一般来说,可以采用以下方法:(1)励磁电源故障的维修:先检查电源供电是否正常,然后对设备进行检修或更换;(2)励磁回路故障的维修:根据故障现象,逐一检查和维修励磁回路中的各个组成部分;(3)励磁控制系统故障的维修:检查励磁控制系统的电气连接、控制元件是否正常,进行必要的维修和调试。
四、励磁系统的运行与维护1. 励磁系统的运行励磁系统的运行对发电机的输出电压和频率有着重要的影响。
为保证发电机的正常运行,励磁系统需要及时调查、监测和维护。
在运行过程中,需关注励磁电源的输出电压和电流是否在正常范围内,励磁回路中的绕组和电抗器是否有异常发热现象等。
(完整版)励磁基本原理
第2部分 无刷励磁系统
无刷励磁的主要优点
➢ 取消了集电环和碳刷,彻底解决了环火问题,并且根除了碳刷碳 粉的污染,省掉了换碳刷的工作,减少了维护工作量。 ➢ 无刷励磁系统特别适应于大容量(大励磁电流)的机组,由于全 部励磁功率取自轴系,所以励磁电源独立,不受电力系统电压波动影 响。 ➢ 无刷励磁系统的强励能力不受系统短路影响。 ➢ 无刷励磁的控制功率大大减小,有利于简化控制、保护线路,少 占用厂房场地(省去励磁变压器和大功率整流灭磁屏)。
直流励磁机励磁系统:
早期发电机单机容量小,大功率电力半导体技术还没有发展起来,绝 大多数采用同轴直流励磁机。采用滑环和电刷。慢速励磁系统。
交流励磁机励磁系统:
50-60年代,出现了大功率半导体整流元件,开始采用交流励磁机。随 着永磁材料不断进步,出现了永磁式副励磁机。采用滑环和电刷。慢 速励磁系统。
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图7-23三相整流电路发生同相不同组两只元件故障时的输出波形图
可控硅的检测
断开晶闸管阴极和控制极与脉冲变压器的 连接线,用万用表测量晶闸管阴极与控制极 电阻,阻值一般在10Ω左右。用对线灯在晶 闸管阳极和阴极之间加一个正电压,在晶闸 管控制极和阴极之间加一个短时的正电压, 晶闸管应保持导通,即连接在晶闸管阳极和 阴极的对线灯应保持亮的状态。
无刷励磁系统:
无刷励磁系统彻底革除了滑环、电刷等转动接触元件,提高了运行可 靠性和减少了机组维护工作量。
自并励励磁系统:
。
自并励静止励磁系统取代直流励磁机和交流励磁机励磁系统是技术发 展的必然。优点是结构简单,轴系短,快速响应,提高电网的稳定水 平。
第2部分 半导体变流技术
分类
现代发电机励磁系统中,从电源的变换到发电机励磁能量的提供,无处 不存在半导体变流技术的应用。
励磁系统原理
发电机励磁系统原理一.励磁系统1.励磁系统基本原理同步发电机励磁电源一般采用直流电,励磁系统的作用主要就是供给发电机转子绕组的直流电源。
同步发电机励磁系统一般由励磁功率单元和励磁调节器两部分组成。
励磁功率单元包括整流装置及其交流电源,它向发电机的励磁绕组提供直流励磁功率;励磁调节器,感受发电机电压及运行工况的变化,自动地调节励磁功率单元输出励磁电流的大小,以满足系统运行要求。
整个励磁自动控制系统是由励磁调节器、励磁功率单元和发电机构成的一个反馈控制系统。
励磁系统大致可分为直流励磁机励磁系统和交流励磁机励磁系统以及自并励励磁(静止半导体励磁)系统。
2.励磁系统的任务1). 正常运行条件下,供给发电机励磁电流。
2). 根据发电机所带负荷的情况调整励磁电流,维持发电机机端电压。
3). 使并列运行的各同步发电机所带的无功功率得到稳定而合理的分配。
4). 增加并网运行发电机的阻尼转矩,以提高电力系统动态稳定性及输电线路的有功传输能力。
5). 电力系统发生短路故障造成发电机机端电压严重下降时,强行励磁,将励磁电压迅速提升到足够的顶值,以提高系统的暂态稳定性。
6). 发电机突然解列、甩负荷时,强行减磁,将励磁电流迅速降到安全值,以防止发电机电压过高。
7). 发电机内部发生短路故障时,快速灭磁,将励磁电流迅速减到零值,经减小故障损坏程度。
8). 不同的运行工况下,根据要求对发电机实行过励限制和欠励限制,以保证发电机机组的安全稳定运行。
3.励磁系统的励磁方式.1).直流励磁机励磁系统直流励磁机是用于供给发电机励磁的直流发电机,过去机组容量不大,采用由直流发电机组成的励磁系统,励磁机与发电机同轴旋转,由于直流励磁机具有电刷和整流子等接触部件,需定期更换电刷和换向器,特别是当其容量随发电机容量而增大时换向问题很难解决,一般只在单机容量100MW以下的机组上采用。
直流励磁机通常采用自并励式,是利用励磁机电枢旋转切割剩磁来实现建压的,电枢绕组内的电势电流是交变的,借助换向装置将电枢内的交流电变成直流电。
三相交流发电机励磁原理
三相交流发电机励磁原理一、励磁的基本原理励磁是指通过外部电源或者磁场向发电机的感应电动机绕组中输入电流,使发电机产生磁通量,从而激励电动机产生感应电动势。
励磁电流通过励磁绕组产生的磁场与定子绕组的磁场相互作用,产生感应电动势,使发电机产生电压。
三相交流发电机的励磁原理主要包括磁感应原理和法拉第电磁感应定律。
根据法拉第电磁感应定律,当导体在磁场中运动或者磁场发生变化时,导体中将产生感应电动势。
在三相交流发电机中,励磁绕组所处的磁场是由外部电源或者磁场产生的,当励磁电流通过绕组时,绕组中的导体将在磁场中运动,从而产生感应电动势。
磁感应原理指的是励磁电流在感应绕组中产生磁场,从而激励发电机产生感应电动势。
根据磁感应定律,当电流通过导体时,将在导体周围产生磁场。
在三相交流发电机的励磁绕组中,励磁电流产生的磁场与定子绕组的磁场相互作用,产生感应电动势。
综上所述,三相交流发电机的励磁基本原理就是通过励磁电流在励磁绕组中产生磁场,激励发电机产生感应电动势,从而实现能量转换。
二、励磁系统的组成三相交流发电机的励磁系统由励磁装置、励磁绕组、励磁电源和调节控制系统组成。
1. 励磁装置:励磁装置是用来提供励磁磁场的设备,通常由永磁体或者电磁铁组成。
永磁体是一种能够产生稳定磁场的材料,通过安装在发电机中实现励磁磁场的提供。
电磁铁是通过外部电源输入电流产生磁场的设备,通过控制外部电源的电流实现励磁磁场的产生。
2. 励磁绕组:励磁绕组是承载励磁电流的导体,通常由绝缘材料包裹,用来提供励磁电流。
3. 励磁电源:励磁电源是提供励磁电流的设备,通常由直流电源或者交流电源组成。
直流电源通过整流装置将交流电转化为直流电,交流电源则直接提供交流电流。
4. 调节控制系统:调节控制系统用来监测和调节励磁电流,以保持发电机的稳定运行。
通过调节控制系统可以实现对励磁电流的调节和控制,确保发电机的输出电压稳定。
以上是三相交流发电机励磁系统的基本组成,通过这些设备和系统可以实现对发电机的励磁,确保其正常运行并输出稳定的电能。
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。
励磁系统工作原理
励磁系统工作原理引言:励磁系统是现代发电机的重要组成部分,它通过向发电机的励磁绕组供电,产生磁场,从而激励转子产生感应电动势。
本文将介绍励磁系统的工作原理,包括励磁绕组、励磁电源和励磁控制器等方面的内容。
一、励磁绕组励磁绕组是发电机中产生磁场的关键部分,通常由直流电流通过绕组产生。
励磁绕组可以采用不同的结构形式,如全波绕组、半波绕组和复合绕组等。
其中,全波绕组是最常用的一种形式。
在全波绕组中,绕组中的导线沿着整个转子长度分布,可以产生更加均匀的磁场。
励磁绕组的绕组电流和电压可以通过励磁电源和励磁控制器来控制。
二、励磁电源励磁电源是为励磁绕组提供直流电流的设备。
励磁电源通常由整流器、稳压器和滤波器等组成。
整流器将交流电源转换为直流电源,稳压器用于稳定输出的直流电压,滤波器则用于去除直流电源中的纹波。
励磁电源的输出电流和电压可以根据发电机的工作要求进行调整。
三、励磁控制器励磁控制器用于控制励磁电源的输出,以实现对发电机励磁绕组的控制。
励磁控制器通常由自动调节装置和手动调节装置组成。
自动调节装置可以根据发电机的负载情况自动调节励磁电流,以保持发电机输出电压的稳定性。
手动调节装置则可以手动调节励磁电流,以满足特殊工况下的需求。
四、励磁系统的工作原理励磁系统的工作原理可以总结为以下几个步骤:1. 励磁电源通过励磁控制器控制,向励磁绕组提供直流电流。
2. 励磁绕组中的直流电流产生磁场,磁场通过铁心传导到空气隙中。
3. 空气隙中的磁场通过感应作用,激励转子产生感应电动势。
4. 感应电动势经过整流器和稳压器等装置处理后,输出为稳定的交流电压。
五、励磁系统的作用励磁系统的作用是产生发电机的磁场,从而使转子产生感应电动势。
通过调节励磁电流,可以控制发电机的输出电压和功率因数。
励磁系统的稳定性和可靠性对发电机的运行至关重要。
六、励磁系统的应用领域励磁系统广泛应用于各种类型的发电机中,包括燃气发电机组、水轮发电机组和风力发电机组等。
励磁系统
七、励磁系统绝缘测试
六、励磁系统绝缘测试
2、说明: 1) 摇绝缘前把灭磁开关FCB合上,或用细铜 丝把FCB短接; 2) 500V或1kV摇表为宜;典型阻值在0.8兆欧 左右; 3) 假如励磁变低压侧封母或发电机炭刷未 解开,在励磁变低压侧或转子侧摇绝缘时, 也需在交流进线柜内做同样的保护措施。
3、自动/手动方式之间的切换:每一个通 道 都有一个自动方式和一个手动方式, 自动方式中,发电机电压受到调节,维持 机端电压恒定。手动方式中,发电机励磁 电流保持恒定,随发电机负荷变化,手动 调节励磁电流以使发电机电压不变;
4、切换到应急通道:应急通道的自动电 流调节器自动跟踪主通道,在主通道故障 时,自动无扰切换。从主通道向应急通道 的手动切换只能由被认可的特殊操作人员 进行。
励磁调节器设有过励磁限制、过励磁保护、低励磁限制、 电力系统稳定器(PSS)、伏/赫(V/Hz)限制及保护、 转子过电压和PT断线闭锁保护等单元。其附加功能应包括 转子一点接地保护、转子温度测量、串口通讯模块、跨接 器、均流、高次谐波过滤等内容。自动励磁调节器AVR设 置两个完全相同且独立的(AC调节器)自动通道运行。各通 道装设独立的PT、CT、稳压电源,各通道自动相互跟踪 达到无扰动切换。每个通道功能齐全,都具有独立工作能 力。当一个通道调节器出现问题时,它将自动退出运行, 并发出报警。单个通道调节器独立运行时,完全能满足发 电机各种工况下的正常运行。同时每一个通道还设有手动 电路(DC调节器)作为备用,手动、自动电路应能相互自动 跟踪;当自动回路故障时能自动无扰切换到手动。 4.3.25 励磁调节器设有独立的备用手动通道,以满足发电 机试验、零起升压试验的要求。 AVR具备下列四种运行方式:机端恒压运行方式、恒励磁 电流运行方式、恒无功功率运行方式、恒功率因数运行方 式。
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对发电机的磁场进行励磁,以产生电压的一种系统。
在发电机内部,通过励磁系统可以产生电磁场,在转子上产生感应电动势,进而通过转子和定子之间的磁场变化将机械能转换为电能。
发电机励磁系统一般包括励磁电源、励磁线圈以及励磁调节器等组成部分。
本文将继续介绍发电机励磁系统的原理。
1.励磁电源励磁电源是发电机励磁系统中的能量供应部分,其作用是提供所需的电流和电压来激励励磁线圈。
励磁电源可以分为直流励磁电源和交流励磁电源两种。
直流励磁系统中,励磁电源通常是由一个直流发电机供电。
当励磁电源的转子转动时,产生的磁场通过励磁线圈激励主磁场,从而激励发电机。
通常,直流励磁电流的强弱可以通过励磁电源的电压调节器进行调节,以满足发电机输出电压的需要。
2.励磁线圈励磁线圈是励磁系统中最重要的组成部分,它是通过电流激励发电机的主磁场。
励磁线圈通常由导线绕成线圈,绕制在发电机的定子或转子上。
根据线圈的位置不同,励磁线圈可以分为定子励磁线圈和转子励磁线圈两种。
定子励磁线圈是固定在发电机定子上的线圈,通常由大电流和大电压来激励主磁场。
定子励磁线圈的设计和布置需要根据发电机的类型和功率等参数来确定。
转子励磁线圈是绕制在发电机转子上的线圈。
在发电机中,转子是通过传递转速和机械能来激励发电机的部分。
转子励磁线圈同时具有励磁和发电的功能,当转子励磁线圈通入电流时,会产生电磁场,从而感应出电动势,进而转换为电能输出。
3.励磁调节器励磁调节器是控制发电机励磁系统的关键部分,它能够根据发电机输出电压的变化,调节励磁电流的大小,以保持发电机的稳定输出。
根据调节方式的不同,励磁调节器可以分为自动励磁调节器和手动励磁调节器两种。
自动励磁调节器是根据发电机输出电压的反馈信号来自动调节励磁电流的大小。
当发电机输出电压过低时,自动励磁调节器会增大励磁电流,从而提高输出电压。
相反,当输出电压过高时,自动励磁调节器会减小励磁电流,以降低输出电压。
励磁系统基本原理课件
励磁系统在智能电网中的应用前景
1 2 3
灵活调度
励磁系统能够实现对风能、太阳能等可再生能源 的灵活调度,提高智能电网的稳定性和可靠性。
优化运行
励磁系统可以通过实时监测和控制,优化电网的 运行状态,降低线损和能耗,提高电力系统的运 行效率。
故障预防
励磁系统可以实时监测电网的运行状态,及时发 现和预警潜在的故障,减少故障对电网的影响。
励磁调节器的原理
励磁调节器是一种电子设备,用于自动调节励磁机的输出电压。它通过监测发电 机的输出电压和电流,并根据这些参数的变化来调节励磁机的励磁电流,以保持 输出电压的稳定。
励磁调节器通常由测量单元、控制单元和执行单元组成。测量单元负责监测发电 机的输出电压和电流,并将这些信号传输给控制单元。控制单元根据这些信号计 算出所需的励磁电流,然后通过执行单元来调节励磁机的励磁电流。
励磁系统基 励磁系统的基本原理 • 励磁系统的应用 • 励磁系统的维护与检修 • 励磁系统的未来发展
01
励磁系统概述
励磁系统的定义
01
励磁系统是指能够提供磁场能量 的系统,主要用于控制和调节磁 场的大小和方向。
02
励磁系统广泛应用于各种领域, 如电力、电机、电子、磁力等领 域。
02
励磁系统的基本原理
励磁机的原理
励磁机是一种发电机,它通过磁场产生交流电。励磁机的 主要组成部分包括转子、定子和励磁绕组。转子用于产生 磁场,定子则用于产生交流电。励磁绕组是励磁机中用来 产生磁场的一部分,通常由铜线绕成。
励磁机的原理基于电磁感应定律。当励磁机转子在磁场中 旋转时,磁场会发生变化,从而在定子上产生感应电动势 。通过改变励磁绕组的电流,可以改变转子产生的磁场强 度,进而调节定子上产生的感应电动势的大小。
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电力系统稳定器(PSS)可以增加电力系统正阻尼,用于抑制电
。 力系统低频振荡 Δω
发电机电气功率 Pe/ΔPe、机械功 率Pm、加速功率 ΔPa、同步转矩 ΔTs、阻尼转矩 ΔTD、电磁转矩 ΔTE、转子角Δδ、 转子角速度Δω的 正方向相位关系如 下图所示:
Pm、ΔPa
ΔTD
正阻尼区
加速功率ΔPa=机械功率Pm-
电气功率Pe
由励磁系统引起的附加电磁
ΔTE
转矩,包含同步转矩ΔTs和阻尼ห้องสมุดไป่ตู้
转矩ΔTD两个分量。当发电机
采用高放大倍数、快速励磁系
统时,阻尼转矩可能会出现负
值(如图中的ΔTD′),引起发
电机阻尼不足,当系统发生扰
动时造成发电机低频振荡。
ΔTs
Pe/ΔPe、Δδ
负阻尼区
ΔTD′
ΔTE′
PSS的原理
• 在发电机的励磁控制系统中,采用ΔPe、Δω、Δf等一个或几个信号, 经适当放大、相位补偿后作为励磁附加反馈控制,可以增加电力系统 的正阻尼,从而阻尼电力系统功率振荡,这种用于增加电力系统正阻 尼的附加励磁控制装置称为电力系统稳定器(Power System Stabilizer,简称PSS)。它不降低励磁系统电压调节环的增益,不影 响励磁控制系统的暂态性能,而对抑制电力系统低频振荡效果显著。 PSS在国内外都得到了广泛应用。
3.2 励磁变压器
• 将高电压隔离并转换为适当的低电压,供整流器使用。一 般接线组别:Y/d-11。
• 励磁变的额定容量要满足发电机1.1倍额定励磁电流的要 求。
• 励磁变的二次电压的大小要满足励磁系统强励的要求。 • 励磁变的绝缘等级:F级或H级。 • 励磁变的额定最大温升:80K或100K。
3.3 可控硅整流桥
在并列运行的发电机间合理分配无功功率 提高电力系统的运行稳定性
PM
U2 X
电力系统稳定简介
• 电力系统稳定分为三个电量的稳定: • 电压稳定(励磁、无功平衡、电压崩溃、人工干预:增加Q) • 频率稳定(调速、有功平衡、安稳装置切机、自动减载)、功角稳定(P、
Q变化)。 • 励磁系统提高电力系统的稳定主要是提高电压的稳定,其次是提高功角稳
励磁系统基本原理
尹志丰 2016.06.21
一、励磁系统的基本作用
励磁的基本概念
什么是励磁? 导体切割磁力线感生电动势e 励磁就是提供一个磁场B
E=4.44fNΦ
对于发电机来说,励磁就是产生磁通Φ
基本作用
建立发电机机端电压:电磁感应原理 最主要功能:维持发电机机端电压恒定、稳定
交流输电系统的输送功率极限公式:
Pe/ΔPe 、 Δδ
快速励磁及较高的强励倍数,可以提高电力系统暂态稳定极限。
• 第一位的措施是继电保护正确、快速动作,如0.1s内切除近端故障。 • 在0.1s内各种励磁系统作用没有明显差别。 • 故障切除后,快速励磁及较高的强励倍数,可以提高系统暂态稳定极
限,有利于暂态稳定的恢复。
采用可靠性高、控制性能强的励磁系统, 是保证发电机安全稳定运行并提高电力系 统稳定性的经济而有效的措施。
可控硅整流桥一般采用三相全控可控硅整流桥的方 式,实现把交流电转换为可控的直流电的主要任务,给发 电机提供各种运行状况下所需要的励磁电流。
三、自并励励磁系统的基本构成
自并励励磁系统是当今主流励磁系统。已在大、中 型发电机组中普遍采用。其主要技术特点: 接线简单、结构紧凑; 取消励磁机,发电机组长度缩短,减小轴系振动,节 约成本; 典型的快速励磁系统; 调节性能优越,通过附加PSS控制可以有效提高电力系 统稳定性。
3.1 自并励励磁系统的主要组成部分
二、励磁系统的几种主要类型
励磁系统的组成: 自动电压调节器AVR、ECR/FCR(励磁调节器) 励磁电源(励磁机、励磁变压器) 整流器(AC/DC变换,SCR、二极管) 灭磁与转子过电压保护 按励磁电源分类: 直流励磁机励磁系统 交流励磁机励磁系统 无刷励磁系统 自并励励磁系统 按响应速度分类: 慢速励磁系统 快速励磁系统 高起始励磁系统
定。频率稳定由调速器调节。 • 功角稳定又分为三种:静态稳定、暂态稳定和动态稳定。 • 静态稳定是系统受到小扰动后系统的稳定性(稳定余度问题、极限功率问
题、发电机的能力问题); • 暂态稳定是大扰动后系统在随后的1-2个周波的稳定性;(安稳装置切机
问题、继电保护问题) • 动态稳定是小扰动后或者是大扰动1-2周波后的,并且采取技术措施后的
• 因此,通过PSS实现的主要目标就是:获得一个附加的电磁力矩,
在电力系统低频振荡区(0.1~2.0Hz)内使该力矩向量对应Δω轴在
超前10º~滞后45º以内,并使本机振荡频率下的力矩向量对应Δω轴
在0º~滞后30º以内,以尽可能的提供较大的正阻尼力矩,抑制低频
振荡。
Δ
w
附加电磁力矩的 相位
Pm 、 ΔPa
• 如果这个碗和球之间的摩擦很小,这个球受到扰动后在碗中来回滚动时间 就很长,特别是,如果这个扰动的外力不断的来回施加,就比如我们不断 的荡秋千,这个球就永远不停的来回滚动甚至掉下来,我们就说这个系统 的动态稳定性差。这里的摩擦阻力相当于电力系统的阻尼,这个来回不断 施加的外部力量就相当于自动电压调节器产生的负阻尼。一般来说,自动 电压调节器在电力系统的动态稳定中起坏作用,产生负阻尼,使整个系统 阻尼减少。当我们在自动电压调节器中增添PSS装置,PSS就把自动电压 调节器原来所产生的负阻尼变为正阻尼,相当于增加碗和球的摩擦系数, 使球的滚动幅度快速减小,于是这个系统的动态稳定性就满足要求。
稳定性(励磁PSS问题)。
功角稳定比喻
• 碗中放置一个球,且受到外部的一个小外力,它就偏离原来的位置。如果 这个碗的高度很矮,像一个盘子,该球就有可能从碗中掉下来。此时,我 们就说这个系统静稳不足。提高碗的高度最经济的办法就是采用自动电压 调节器。
• 当碗中的球受到一个大的外力,怎样保证该球不飞出,最主要措施就是快 速的继电保护。继保的作用就相当于减少这个外部力量的作用时间,继保 越快,外力的作用时间就越短,这个球就不会一下子掉下来。自动电压调 节器此时作用相当于自动改变这个碗的坡度,当这个球上升时增加坡度, 当这个球下降时就减少这个坡度,使这个球在碗中滚动幅度迅速减小。