同步电机励磁原理分析60页PPT
合集下载
同步电动机励磁系统培训PPT课件
主要特点
把电能转换成机械能的定、转子双边励磁的交流电动机 优点 • 功率因数高 • 运行稳定性高 • 运行效率高 • 转速恒定不变 缺点 • 起动复杂 • 需要两种电源 • 结构复杂、维护保养要求高
与同步发电机的比较
工作原理
• 发电机 输出有功、机械能转换成电能 • 电动机 吸收有功、电能转换成机械能
结构组成
单柜结构 双柜结构
调节器——机械结构
励磁调节器结构紧凑，其功能单元完全 模块化。调节器合理地组装在调节柜中，调节柜 采用双门结构，前门为有机玻璃门，内门为摇门， 双门结构可方便设备的调试、维护及检修。右图 为内门打开的调节柜。柜体采用进口RITTL柜体。
MER6002调节器组成
调节器逻辑原理图
-A09
转子 参 量 检控板
CT -B01
组合变送器
-A90
总线 板
PT
-BV01 -PLC
可编程控制器
-A04
信号输出板
(to RTU)
to SCR
-K90
调节 板
-GT
RS232C 操 作显 示 屏
核心控制器件
日本松下电工的FP0型可编程控制器
16DI/16DO 2AI/1AO 5000步程序容量 0.9us/步
集成一体化移相触发模块 日本HAKKO公司的V608C彩色液晶触摸屏
人机界面——智能触摸屏
运行参数显示 运行状态显示 操作 故障报警 故障记录、追忆 故障处理帮助
人机界面欢迎画面
人机界面主菜单
状态显示－表计画面
主通道信息画面
备用通道信息画面
通道操作画面－ＯＦＦ状态
通道操作画面－ＯＮ状态
——应用范围
《同步电机励磁控制》课件
功率整流器
将交流电源转换为直流电源，为同步 电机提供励磁电流。
同步电机励磁控制的软件实现
控制算法
根据电机运行状态和输入信号，通过控制算法计算出励磁电流的 调节量，实现对同步电机励磁电流的精确控制。
数字信号处理器（DSP）
利用高速运算能力，实现对控制算法的实时处理和输出控制信号。
人机界面
提供操作界面，方便用户对同步电机励磁控制系统的参数进行设置 和监控。
反馈元件检测同步电机转子励 磁电流和电压，并将其反馈到 励磁调节器，以实现闭环控制 。
同步电机励磁控制系统的分类
按控制方式分类
可以分为模拟式和数字式两种类型。模拟式励磁控制系统采用模拟电路实现控 制，而数字式励磁控制系统采用数字信号处理器（DSP）或可编程控制器（ PLC）实现控制。
按调节器主电路形式分类
在风力发电系统中的应用
提高风能利用率
励磁控制能够调节风力发电机的 无功功率输出，从而提高风能的
利用率。
减小谐波影响
励磁控制能够减小风力发电机产生 的谐波电流，提高电能质量。
增强并网能力
通过励磁控制，可以增强风力发电 机的并网能力，提高风电场的运行 稳定性。
在船舶推进系统中的应用
提高推进效率
励磁控制能够调节船舶推进电机 的功率输出，从而提高推进效率
模糊控制
将模糊逻辑应用于励磁控制，处理不确定性和非线性问题。
智能传感器与执行器的应用
智能传感器
采用高精度、高可靠性的传感器 ，实时监测励磁电流和电压，提 高控制精度。
智能执行器
采用电力电子技术和微处理器， 实现快速、准确的励磁电流调节 。
网络化与分布式励磁控制
网络化控制
通过工业以太网或现场总线技术，实 现多台电机之间的信息共享和协同控 制。
同步电机励磁原理(ppt)
的 选
即：
Uf
择
i f E r 远大于 if Er
r
Rf r
因此出现如右图二的
If
转子感应电压、电流
曲线图。
现将感应电流做直流
交流成分分解如下：
图二
主
回
路
的
N
选
择
If
S
图二 定子转子示意图
电流if分解如上图。If1分解为if2和if3。由于 直流分量的存在，类似将转子提前投励磁， 因而电机在旋转磁场作用下强烈脉震。
转子绕组剖面图
序 言 转子模拟图 定子绕组
主
第二章 励磁主回路的合理选配
回 路 的
选
择
传统半控、全控桥励磁主回路的比较
改进型半控、全控桥励磁主回路比较
励磁控制系统主回路元件选配
主
回
路
励磁柜主电路一般有四种
的 选
择
图1
图2
图3
图4
主
回
传统半、全控桥主回路分析
路 的
选
择
在起动时左上图正负
序
同步电动机通过增加电机的励磁电流， 言
可以实现对电网无功补偿
定
子
滞
电
后
流
ID
在电网电压U为常 值，电磁功率为常值 时，励磁电流与功率 因数的关系就可以由
电枢电流得到，见左
图。调节励磁就可以
超前 调节同步电动机的功
0
率因数，从而使其工
cos1
励磁电流 If
作在超前、平激、滞 后三种状态。
同步电机工作U形曲线
同步电机补偿意义
序 言
这样既提高同步电动机运行的稳 定性，又给企业带来可观的经济效益。
同步发电机自动励磁PPT课件
要由定子电流的无功分量IQ的变化引起的。 • 如果发电机无功电流IQ不变，改变励磁电流
将改变Eq，从而改变UG或使UG保持恒定； ☞即发电机单机运行时，调节励磁电流可改
变发电机端电压。
曲线1：IEF1不变，曲线2：IEF2不变
Eq UG IQ Xd
励磁不变:
(UGe，IQ1)
(UG2，IQ2)
一般δG值很小，可近似认为cosδG≈1
δG ——发电机功角，即Eq与UG的相位差； IQ——发电机定子电流无功分量； Φ ——发电机功率因数(亦是负荷功率因数)。
向量图：
上式说明，负荷的无功电流是造成Eq和UG幅值差的主要原 因，发电机的无功电流越大，两者间的差值也越大。
结论：
• 当励磁电流IEF不变时，IQ变换将引起UG变化； ☞即发电机单机带负荷运行时，电压变化主
励磁增加:
(UGe，IQ1)
(UGe，IQ2)
同步发电机的外特性
结论:励磁控制系统通过不断调节励磁电流来维持 机端电压为给定值。
（2）当发电机并入电力系统运行时
UB UX IQ XL
结X B 论X：L------变压器漏抗和输电线路电抗归算值； UX 通UB过--调-电节力系发统电电机压和励变磁压电器高流压I侧EF归来算调值节。 发电机电势Eq，可改 变无功电流IQ，从而调节发电机端电压UG和变压器高压侧电压 UB，维持发电机机端电压UG或系统内某一点电压（UB）在给定 水平。
(2) 合理分配并联运行发电机间的无功功率。 以2台发电机并联运行为例： 以电网的无功负荷增加为例,分析2台发电机的无功电流变化情况。
结论：当电网的无功负荷发生变化时，由于两台发电机的外特 性不同，造成它们无功电流的变化亦不相同，改变了负荷增加 前两台发电机无功电流分配的比例。外特性斜率相差越大，其 改变程度也越大。
将改变Eq，从而改变UG或使UG保持恒定； ☞即发电机单机运行时，调节励磁电流可改
变发电机端电压。
曲线1：IEF1不变，曲线2：IEF2不变
Eq UG IQ Xd
励磁不变:
(UGe，IQ1)
(UG2，IQ2)
一般δG值很小，可近似认为cosδG≈1
δG ——发电机功角，即Eq与UG的相位差； IQ——发电机定子电流无功分量； Φ ——发电机功率因数(亦是负荷功率因数)。
向量图：
上式说明，负荷的无功电流是造成Eq和UG幅值差的主要原 因，发电机的无功电流越大，两者间的差值也越大。
结论：
• 当励磁电流IEF不变时，IQ变换将引起UG变化； ☞即发电机单机带负荷运行时，电压变化主
励磁增加:
(UGe，IQ1)
(UGe，IQ2)
同步发电机的外特性
结论:励磁控制系统通过不断调节励磁电流来维持 机端电压为给定值。
（2）当发电机并入电力系统运行时
UB UX IQ XL
结X B 论X：L------变压器漏抗和输电线路电抗归算值； UX 通UB过--调-电节力系发统电电机压和励变磁压电器高流压I侧EF归来算调值节。 发电机电势Eq，可改 变无功电流IQ，从而调节发电机端电压UG和变压器高压侧电压 UB，维持发电机机端电压UG或系统内某一点电压（UB）在给定 水平。
(2) 合理分配并联运行发电机间的无功功率。 以2台发电机并联运行为例： 以电网的无功负荷增加为例,分析2台发电机的无功电流变化情况。
结论：当电网的无功负荷发生变化时，由于两台发电机的外特 性不同，造成它们无功电流的变化亦不相同，改变了负荷增加 前两台发电机无功电流分配的比例。外特性斜率相差越大，其 改变程度也越大。
相关主题