励磁基本原理..
励磁系统基本原理
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 。
ΔTs
ΔTD
ΔTE
Pe/ΔPe、Δδ
Δω
Pm、ΔPa
ΔTD′
ΔTE′
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：
自动方式AVR控制的整体模型描述
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
二、励磁系统的几种主要类型
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。 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。
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。
励磁的工作原理
励磁的工作原理
励磁是指在电力系统中对发电机进行电磁激励以使其产生电能的过程。
励磁系统的工作原理如下：
1. 动态励磁：在励磁机上通过电源施加直流电流，这些电流通过励磁机的线圈，在励磁机中产生磁场。
这个磁场产生的磁通量通过气隙和转子，进入发电机的定子线圈。
定子线圈中的磁通量和转子上的感应电动势相互作用，产生电流。
这个电流在电力系统中循环，推动电机发电。
2. 静态励磁：使用静止的励磁变压器和整流器来完成励磁。
交流电源输入励磁变压器，变压器将高电压降低并提供给整流器，整流器将交流电转换为直流电。
直流电流通过励磁变压器的次级线圈和发电机的励磁线圈，产生磁场。
励磁线圈中的磁通量和转子上的感应电动势相互作用，使发电机产生电流。
通过控制励磁电流的大小和方向，可以调节发电机产生的电能的性质，例如电压和频率等。
这样就能满足电力系统中对电能的不同需求。
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。
励磁工作原理
励磁工作原理励磁是指在电磁设备中通过外加电流或磁场来使磁体磁化的过程。
励磁工作原理是电磁设备正常工作的基础，它直接影响着设备的性能和稳定性。
本文将从励磁的基本原理、励磁的分类、励磁的应用以及励磁的发展趋势等方面进行介绍。
首先，励磁的基本原理是利用外加电流或磁场来改变磁体的磁化状态。
当外加电流通过线圈时，产生的磁场会使磁体发生磁化，从而产生磁场。
而外加磁场则是直接改变磁体的磁化状态。
这些方法都可以使磁体在没有外力作用下产生磁场，从而实现励磁的效果。
其次，励磁可以根据其工作原理的不同进行分类。
按照外加电流的形式，励磁可以分为直流励磁和交流励磁。
而根据外加磁场的形式，励磁可以分为恒磁励磁和变磁励磁。
这些分类方式都是根据励磁的工作原理来进行的，可以帮助我们更好地理解和应用励磁技术。
再者，励磁在实际应用中具有广泛的用途。
在发电机、变压器、电动机等电磁设备中，励磁是非常重要的。
通过励磁可以控制设备的磁化状态，从而实现设备的正常工作。
此外，励磁还可以用于磁记录、磁传感器等领域，具有很大的应用潜力。
最后，励磁技术在不断发展中，其发展趋势主要体现在以下几个方面，一是励磁技术将更加智能化，通过自动控制和反馈调节来实现更精准的励磁效果；二是励磁技术将更加节能环保，通过新材料和新工艺来减少能耗和污染；三是励磁技术将更加多样化，不断推出新的励磁方法和设备，以满足不同领域的需求。
总之，励磁工作原理是电磁设备中的重要环节，其基本原理、分类、应用和发展趋势都对我们理解和应用励磁技术有着重要的指导作用。
随着科技的不断进步，相信励磁技术将会在更多领域展现出其巨大的潜力和价值。
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。
(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。
励磁是什么意思励磁工作原理
励磁是什么意思？励磁工作原理励磁是一种物理学概念，指的是在一个磁性材料中产生磁场的过程。
通过施加外部磁场或电流来激发材料的自发磁化，从而使其成为一个永久磁体或磁化材料。
在许多领域中，励磁被广泛应用，包括电力系统、传感器、磁存储等。
励磁工作原理励磁的工作原理主要涉及到磁性材料内部磁矩的翻转。
磁性材料中的磁矩会按照特定方向排列，形成磁性区域。
当外部磁场或电流加入时，可以影响磁矩的方向，导致磁性区域的重新排列，最终产生新的磁场。
励磁的关键步骤1.磁化材料：首先需要选择一个磁性材料，通常是具有高磁导率和低矫顽力的材料。
2.施加外部磁场或电流：对磁性材料施加外部磁场或电流，可以通过磁铁或线圈等方式来实现。
3.磁化过程：外部磁场或电流的作用下，磁性材料内部的磁矩会发生翻转，导致磁性区域重新排列。
4.形成新的磁场：经过励磁后，磁性材料会生成新的磁场，可以用于各种应用领域。
励磁的分类1.永久励磁：通过外部磁场的作用，使材料成为永久磁体，具有稳定的磁性。
2.临时励磁：在施加电流的情况下，磁性材料会产生临时磁化效应，电流断开后磁性消失。
励磁的作用1.增强磁场：励磁可以增强磁性材料的磁场强度，提高其在传感器、电机等领域的应用效果。
2.维持磁化状态：对于永磁体或磁存储设备，励磁可以帮助保持其磁化状态，确保设备正常运行。
总的来说，励磁是一种重要的物理现象，通过对磁性材料的磁化过程，产生新的磁场，为多种领域的应用提供了基础支持。
通过不同方式的励磁方式，可以实现对磁性材料的控制和应用，具有广泛的研究和实践价值。
励磁的工作原理
励磁的工作原理
励磁是指通过外部电源为电磁体提供电能，使其产生磁场的过程。
其工作原理可以描述如下：
1. 励磁电路：励磁电路一般由电源、励磁线圈和磁路组成。
电源提供直流电流或交流电流，通过励磁线圈，形成磁通。
磁路则负责将磁场集中在所需的区域，例如电磁体的铁芯。
2. 电磁感应现象：根据法拉第电磁感应定律，当励磁线圈中的电流发生变化时，会在其周围产生变化的磁场。
而变化的磁场则会诱发电磁感应电动势。
3. 自感作用：励磁线圈的电流变化不仅会产生磁场，还会在线圈内部产生自感电动势。
自感电动势的大小与电流变化速率成正比。
4. 电磁体磁化：励磁线圈中的电流通过磁路传导到电磁体的绕组，使其产生磁场。
电磁体的磁场可以用于吸引或排斥其他磁性物质，或者用于传感、控制和驱动等应用。
5. 反馈机制：为了保持电磁体的磁场稳定，励磁电路通常会采用反馈机制进行调节。
通过传感器检测电磁体磁场的强度，然后反馈给控制系统，控制电源输出的电流大小和方向，以实现对电磁体磁场的精确控制。
总结起来，励磁利用电源为电磁体提供电能，通过电流在励磁线圈和磁路中的作用，产生磁场。
而励磁线圈中的电流变化会
产生电磁感应电动势和自感电动势，这些现象对于电磁体的磁化和工作具有重要影响。
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。
同步发电机的励磁调节模式
同步发电机的励磁调节模式一、引言发电机是将机械能转换为电能的装置，而励磁是保证发电机正常运行的重要环节。
励磁调节模式是为了保证发电机的稳定运行而设计的一种控制模式。
本文将从励磁的基本原理入手，分析励磁调节模式的设计原则和调节方法，以及在实际应用中需要注意的问题。
二、励磁的基本原理1.励磁的作用励磁是通过给发电机的励磁绕组通电，使发电机产生磁场，从而实现从机械能到电能的转换。
正常的励磁可以保证发电机的电压和频率稳定，同时也可以提高发电机的功率因数。
2.励磁系统的组成励磁系统主要由励磁机、励磁绕组、励磁电源和励磁调节器组成。
励磁机通常采用直流发电机或交流发电机，励磁绕组是通过控制励磁电流来改变发电机的磁场强度，励磁电源则提供励磁机的供电，而励磁调节器则是用于控制励磁电流的设备。
3.励磁调节的原理励磁调节是通过改变发电机的磁场强度来调节其输出电压和频率的一种方法。
通常情况下，增加励磁电流可以提高发电机的电压，减小励磁电流则可以降低发电机的电压。
在实际应用中，需要根据负荷变化和电网情况来动态调节励磁电流，以保证发电机的稳定运行。
三、励磁调节模式的设计原则和调节方法1.励磁调节模式的设计原则（1）稳定性原则励磁调节模式应该具有良好的稳定性，能够在负荷变化和电网扰动的情况下保持发电机的电压和频率稳定。
（2）快速性原则励磁调节模式应该具有快速的响应速度，能够在最短的时间内完成对发电机电压的调节，以适应电网的变化。
（3）精确性原则励磁调节模式应该具有较高的控制精度，能够根据实际负荷和电网情况来精确控制发电机的电压和频率。
2.励磁调节的常用方法（1）PID控制PID控制是一种常用的励磁调节方法，通过比例、积分和微分三个参数来控制励磁电流的变化，以实现对发电机电压的稳定控制。
（2）模糊控制模糊控制是一种能够适应复杂系统的控制方法，通过模糊规则来调节励磁电流，以实现对发电机电压的精确调节。
（3）神经网络控制神经网络控制是一种利用人工神经网络来对励磁电流进行学习和调节的方法，通过不断调整神经网络的权重来实现对发电机电压的快速调节。
基本原理励磁系统的应用
基本原理励磁系统的应用1. 励磁系统的概述励磁系统是指利用电磁场产生磁场的设备和系统。
它通过对电流进行控制，来驱动磁铁产生磁场，从而实现磁场的控制和应用。
励磁系统广泛应用于电力、矿山、交通等领域，具有重要的技术和经济意义。
2. 励磁系统的基本原理励磁系统的工作原理主要是通过电流激励产生磁场的方式。
其基本原理可以归纳为以下几点：•使用电源提供电能，通过电流的流动产生磁场。
•电流流过磁铁，产生磁通量。
•通过改变电流的大小和方向，可以改变磁场的强度和方向。
3. 励磁系统的分类根据不同的应用和工作原理，励磁系统可以分为以下几类：3.1 直流励磁系统直流励磁系统是指通过直流电源供电，产生直流磁场的励磁系统。
它常用于电力变压器、电磁铁、磁悬浮等设备中。
3.2 交流励磁系统交流励磁系统是指通过交流电源供电，产生交流磁场的励磁系统。
它常用于发电机、电动机等设备中。
3.3 永磁励磁系统永磁励磁系统是指利用永磁体产生稳定磁场的励磁系统。
它常用于磁医疗设备、磁力传动系统等领域。
3.4 电磁励磁系统电磁励磁系统是指利用电磁铁产生磁场的励磁系统。
它常用于电磁铁吸持装置、电磁悬浮列车等设备中。
4. 励磁系统的应用励磁系统广泛应用于各个领域，主要包括电力、矿山、交通等方面。
4.1 电力领域在电力领域，励磁系统主要应用于发电机和变压器等设备中。
通过对发电机的励磁控制，可以保证电力系统的稳定运行。
同时，在变压器中，通过励磁系统的调节，可以实现变压器的故障保护和电能质量的提高。
4.2 矿山领域在矿山领域，励磁系统主要应用于矿山提升机和采矿机等设备中。
通过对提升机的励磁控制，可以提高矿山提升机的运行效率和安全性。
在采矿机中，励磁系统的应用可以提高采矿机的工作效率和精度。
4.3 交通领域在交通领域，励磁系统主要应用于磁悬浮列车和电动车辆等设备中。
通过对磁悬浮列车的励磁控制，可以实现列车的悬浮和运行控制。
在电动车辆中，励磁系统的应用可以提高电动车辆的动力性能和能源利用率。
励磁制动的原理
励磁制动的原理励磁制动是一种常见的制动方式，其原理是利用电磁感应产生反向电流，从而实现制动的目的。
本文将详细介绍励磁制动的原理及其应用。
一、励磁制动的原理励磁制动利用电磁感应的原理，通过改变电磁场的方向和大小，产生反向电流，从而实现制动的效果。
其主要包括以下几个方面的原理：1. 磁场产生原理励磁制动需要一个磁场作为基础，一般通过电磁铁产生。
电磁铁由线圈和铁芯组成，当通电时，线圈产生磁场，磁场通过铁芯传导到空间中形成一个磁场区域。
2. 电磁感应原理根据法拉第电磁感应定律，当一个闭合电路中的磁通量发生变化时，会在电路中产生感应电动势。
励磁制动利用这一原理，通过改变磁场的大小和方向，产生感应电动势。
3. 反向电流原理根据欧姆定律，当有感应电动势时，如果电路中存在闭合回路，就会产生电流。
励磁制动通过改变磁场的大小和方向，产生一个反向电流，从而实现制动的效果。
二、励磁制动的应用励磁制动广泛应用于各种机械设备和交通工具中，其主要应用领域包括以下几个方面：1. 电动机制动励磁制动在电动机制动中起到了重要的作用。
当电动机需要制动时，可以通过改变电磁场的方向和大小，产生反向电流，从而减速并停止电动机的运动。
2. 列车制动励磁制动在列车制动系统中得到了广泛应用。
当列车需要制动时，通过改变电磁铁的磁场，产生反向电流，从而制动列车的运动。
3. 电梯制动励磁制动也被应用于电梯制动系统中。
当电梯需要制动时，通过改变电磁铁的磁场，产生反向电流，从而减速并停止电梯的运动。
4. 电动汽车制动励磁制动在电动汽车制动系统中也有应用。
当电动汽车需要制动时，通过改变电磁场的方向和大小，产生反向电流，从而减速并停止汽车的运动。
三、励磁制动的优势和不足励磁制动作为一种常见的制动方式，具有以下优势：1. 制动效果好：励磁制动可以通过改变磁场的大小和方向，产生反向电流，从而实现较快的制动效果。
2. 节能环保：励磁制动通过电磁感应产生反向电流，不需要额外的能量输入，具有节能环保的特点。
励磁工作原理
励磁工作原理励磁是指在发电机、电动机、变压器等电气设备中，通过外加电流或磁场，使设备中的磁场产生变化，从而实现设备的正常工作。
励磁工作原理是电气工程中的重要基础知识，下面将对励磁工作原理进行详细介绍。
一、励磁的基本概念。
励磁是指在电气设备中通过外部电流或磁场产生磁场变化，从而实现设备正常工作的过程。
励磁的基本原理是通过外加电流或磁场，改变设备中的磁场分布，从而实现设备的正常工作。
二、励磁的分类。
根据励磁方式的不同，励磁可以分为直流励磁和交流励磁两种方式。
直流励磁是指通过外加直流电流，改变设备中的磁场分布，实现设备的正常工作；交流励磁是指通过外加交流电流或磁场，改变设备中的磁场分布，实现设备的正常工作。
三、励磁的工作原理。
1. 直流励磁的工作原理。
在直流励磁中，通过外加直流电流，改变设备中的磁场分布。
当外加直流电流通过励磁线圈时，产生磁场，磁场与设备中原有的磁场叠加，从而改变设备中的磁场分布，实现设备的正常工作。
2. 交流励磁的工作原理。
在交流励磁中，通过外加交流电流或磁场，改变设备中的磁场分布。
当外加交流电流通过励磁线圈时，产生交变磁场，交变磁场与设备中原有的磁场叠加，从而改变设备中的磁场分布，实现设备的正常工作。
四、励磁的应用。
励磁广泛应用于发电机、电动机、变压器等电气设备中。
在发电机中，励磁是通过外加电流或磁场，改变发电机中的磁场分布，控制发电机的输出电压和电流；在电动机中，励磁是通过外加电流或磁场，改变电动机中的磁场分布，实现电动机的正常工作；在变压器中，励磁是通过外加电流或磁场，改变变压器中的磁场分布，控制变压器的输入输出电压。
五、总结。
励磁作为电气设备中的重要工作原理，对于电气工程领域具有重要的意义。
通过对励磁的基本概念、分类、工作原理和应用进行了详细介绍，希望能够对大家对励磁工作原理有更深入的了解，为电气工程领域的学习和工作提供帮助。
励磁工作原理的深入理解，将有助于提高电气设备的设计、维护和运行水平，推动电气工程领域的发展和进步。
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。
励磁工作原理
励磁工作原理
励磁是指在电磁设备中加入一定的磁场以激发设备的磁性。
励磁工作原理是通过应用外部的电流或电压来产生磁场，使得设备能够正常工作。
在励磁过程中，通过电流的通入或电压的施加，能够改变磁场的强度和方向。
当电流通过线圈时，根据安培力的作用，会产生一个与电流方向垂直的磁场。
这个磁场可以通过线圈的匝数和电流大小来调节，从而控制设备的磁性。
励磁的过程中，需要考虑到线圈的电阻、电感以及外部电源的特性。
通过控制外部电源的电流或电压，可以在设备中产生所需的磁场。
例如，在电动发电机中，通过提供适当的励磁电流，可以激发转子的磁性，从而产生电流。
此外，励磁还可以用于磁共振成像技术等领域。
在磁共振成像中，通过提供恒定的磁场和变化的磁场梯度，可以激发被检体内的原子核的磁共振，并获取相关的信号。
总之，励磁工作原理是通过外部电流或电压的施加，改变设备中的磁场强度和方向，从而激发设备的磁性，实现设备的正常工作。
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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灭磁中的移能
• 灭磁过程中，移能成功的条件：
U DCarc U E U r
灭磁开关要有足够高的弧压，才能顺利实现移能。 UR、HPB型灭磁开关的弧压，都在4000V以上。
灭磁电阻
• 线性电阻，汽轮发电机励磁系统经常采用；灭磁时间较长。 • 氧化锌ZnO非线性电阻，国内生产，应用普遍；灭磁时间短，较为理 想。 • SiC非线性电阻，国外生产，经常采用英国M&I公司的产品，超大型 机组应用较多，比如：三峡、龙滩、拉西瓦等；灭磁时间适中。 • 水轮发电机要求快速灭磁，普遍采用非线性电阻灭磁方案。 • 单片ZnO阀片的工作能容量是15KJ，而单片SiC阀片的工作能容量为 62.5KJ。在超大型水轮发电机组中，灭磁能量很大，比如10MJ，需 要几百片非线性电阻阀片串、并联连接。并联均能或并联均流问题突 出。 SiC阀片容量大、其伏安特性更适合并联，所以，在超大型发电 机的励磁系统中普遍使用。
AVR的数学控制模型
PID控制
给定值 Ref + － 电压 偏差 微分 积分 比例 励磁电压 Efd 机端电压 Ut
发电机
AVR数学模型中的放大倍数Kavr
• Kavr关系到发电机端电压的调节精度。在保证AVR闭环调节稳定的前 提下，Kavr越大，机端电压的调节精度越高，越能维持机端电压的恒 定。 • 超前－滞后环节的参数整定，保证AVR闭环控制稳定，并有良好的动 态特性。通过励磁标准中机端电压阶跃试验的指标来验证。 • 励磁标准中要求机端电压的调节精度为0.5％。即，在AVR给定值 Uref不变的情况下，发电机输出从空载到满载的过程中，机端电压的 变化不超过发电机额定电压的0.5％。
积分参数的作用和影响
对稳态特性的影响 积分控制能消除系统的稳态误差，提高控制系统的控制精 度。但若TI太大，积分作用太弱，将不能减小稳态误差； 对动态特性的影响 积分时间常数TI偏小，积分作用强，振荡次数较多，TI太 大，对系统性能的影响减小。当时间常数TI合适时，过渡
性能比较理想。
微分参数的作用和影响
微分控制的作用跟偏差信号的变化趋势有关，通过 微分控制能够预测偏差，产生超前的校正作用，可以较好 地改善动态特性，如超调量减少，调节时间缩短，允许加 大比例控制，使稳态误差减小，提高控制精度等。但当TD 偏大时，超调量较大，调节时间较长。当TD偏小时，同样 超调量和调节时间也都较大。只有TD取得合适，才能得到 比较满意的效果。
• 无刷励磁系统：三机励磁的变形。用于励磁电流大（6000A以上）的 超大型机组，比如核电；或有腐蚀性气体的环境，比如石油加工的自 备电厂。
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。但旋转半导体无刷励磁方式对硅元件的可 靠性要求高，不能采用传统的灭磁装置进行灭磁，转子电流、电压及温 度不便直接测量等。这些都是需要研究解决的问题
两种灭磁方法
• 逆变灭磁：正常停机时采用。不需要分断灭磁开关，控制可控硅整流 桥处于逆变状态，使转子绕组中能量通过励磁变反送到发电机端电源 侧及回路电阻中消耗，实现灭磁。在自并励励磁系统中，由于在逆变 灭磁过程中，发电机端电压也在不断减小，吸收能量不断减小，所以， 逆变灭磁的时间比较长。空载额定状态下，逆变灭磁时间一般达到 10s。 • 灭磁系统灭磁：在发电机事故、过压或系统故障情况下停机时，励磁 电流较大，希望能快速灭磁，消除故障、防止事故扩大化，采用分断 灭磁开关的方法将能量转移到灭磁电阻中实现快速灭磁。灭磁系统灭 磁的时间一般在5s以下。
励磁系统原理
第1部分 励磁系统的几种主要类型
励磁系统的组成与分类
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
2.3 可控硅整流桥
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。
晶闸管的伏安特性
电力电子技术的发展：IGBT
晶闸管的导通与关断条件
晶闸管的导通条件：以下两条件须同时具备
正向阳极状态（阳极电位高于阴极电位）； 控制极加上触发电压（或触发脉冲）； 晶闸管的关断条件：以下任一条件即可关断 1. 主回路断开；
三相全控桥电路的典型波形
α=00: 自然换相点， 二极管整流， AC变DC α=0～900: 整流状态， AC变DC α=1500: 逆变状态， DC变AC
因电感引起换弧角 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、开关流过电流，会在可控硅两端产生电压降（一般1～ 2V），造成可控硅发热，温度升高。可控硅内部的最大承 受结温（PN结）是125℃。 • 可控硅散热方法：可控硅压装散热器，并启动冷却风机进 行风冷散热。
灭磁，即是快速把转子电感中储存的大电流 释放掉，以保证发电机安全运行，保护机组和其 它设备安全 。 转子电感是大的储能元件，电感中的电流是 不能突变的。储存能量为： 1 2
W 2 Lf I f
灭磁系统由灭磁开关、灭磁电阻及灭磁回路 开通控制单元组成。灭磁，就是把转子中储存的 能量转移到灭磁电阻中，来消耗掉。
• 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。国内所有的新建水电站和大部分的火电 厂都使用自并励励磁系统。
第2部分 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；
三相全控桥电路要点
三相全控桥带电感负载下的二个重要关系公式：
Ud=1.35U2cosa，a为整流桥触发控制角 I2＝0.816Id
Ud、Id－－直流输出侧电压、电流； U2、I2－－交流输入侧线电压、相电流；
触发控制角的理论范围0~180°，超出此范围外的触发信号就会造 成混乱。触发控制角的角度控制是严格的，一般实用范围：10～150° 0～90°：整流状态； 90～180°：逆变状态。 逆变状态时为什么是负的？电流方向与原来一致，而电压方向反， 因此功率传送方向会反转，从整流态到逆变态，完成能量消耗。 自并励情况、发电机空载状态下，可实现逆变灭磁。转子电流通过 发电机、励磁变及转子回路的电阻消耗。灭磁时间较长，10s左右。
2. 晶闸管两端处于反向电压时（阳极电压低于阴极电 压）
3. 流过晶闸管的电流下降到小于维持电流
三相全控桥电路结构
SCR循环导通顺序：至少有2个 可控硅开通。 12－32－34－54－56－16－ 12…… 1个工频周期完成1个换 相导通循环。 换相是严格按顺序的。 发电机转子相当于大电感。三 相全控桥带电感负载下的二个主 要工作状态： 整流状态：交流变直流，能量供 给，输出电压Ud>0。 逆变状态：直流变交流，能量反 送，输出电压Ud<0。
PSS的数学控制模型：PSS2A
PSS数学模型说明
• PSS2A以转速信号与电功率信号合成的加速功率做为PSS的输入量， 在解决“反调”问题的同时，不影响PSS的阻尼效果。 • 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。 • PSS环节的参数，需要经过电网公司认可、具有资质的第三 方试验单 位（一般是各电网的电科院）进行现场试验后给出。
灭磁系统的构成原理图
灭磁系统的基本工作原理
发电机正常运行中，励磁电压比较小，控制单元不能 触发可控硅开通，灭磁电阻回路中没有电流通过 。 当灭磁开关分断后进行灭磁时，转子电感两端出现较大 的反向电压，同时控制单元快速接通反向可控硅触发回路， 把灭磁电阻接入、灭磁电阻回路开通，转子电流就可以快 速转移到灭磁电阻回路，通过灭磁电阻把电流转换为热量 释放。
2.5 励磁调节器
励磁系统的控制核心，利用自动控制原理，自动控 制可控硅整流桥的触发角度、快速调节励磁电流大小，实 现励磁系统的各种控制功能，使发电机组满足各种发电工
况的运行要求。
典型的控制算法：闭环负反馈控制、超前－滞后补 偿算法或经典PID算法，自动维持发电机电压恒定、稳定。 附加PSS控制功能，经济、有效地提高电力系统稳 定性。
励磁调节器构成
第3部分 励磁调节器的主要功能
现有的励磁控制理论
• • • • • • PID PID+PSS 线性最优控制 自适应最优控制 非线性控制 鲁棒PSS（NLPSS）
• 自动方式，是励磁调节控制的主要运行方式，由两部分组成：自动电 压调节器，即AVR；及PSS附加控制。
• AVR为机端电压负反馈闭环控制，用于自动维持机端电压恒定、稳定。 为使励磁系统有良好的静、动态性能，AVR可采用两级超前－滞后校 正环节。 • PSS（电力系统稳定器）做为AVR的附加控制，用于增加电力系统的正 阻尼，从而抑制电力系统有功低频振荡。它不降低励磁系统AVR调节 的增益，不影响励磁控制系统的暂态性能 。PSS已成为励磁调节器的 标配环节，在国内外电力系统中都得到了广泛应用。
比例参数的作用和影响
对稳态特性的影响 加大比例控制KP，在系统稳定的情况下，可以减小稳态误 差，提高控制精度，但加大KP只减小误差，却不能完全消 除稳态误差； 对动态特性的影响 比例控制KP加大，会使系统的动作灵敏、响应速度快；KP 偏大，振荡次数变多，调节时间加长，当KP太大时，系统 会趋于不稳定。若KP太小，又会使系统的响应缓慢。
灭磁开关
灭磁开关的基本作用：控制转子绕组中励磁电流的接 通、分断；灭磁开关分断后，配合灭磁电阻完成灭磁 的任务。 耗能型灭磁开关——灭磁开关分断励磁回路后，利用 开关断口将灭磁能量形成的电弧引入灭磁开关的灭弧 室内燃烧，使电弧能量消耗完毕，实现灭磁。灭磁能 量有限。很少采用。典型产品：国产DM2型。 移能型灭磁开关——灭磁开关分断励磁回路后，将转 子电流转移到灭磁电阻上消耗或吸收，开关本身基本 不吸收灭磁能量。灭磁能量大，灭磁时间快，普遍采 用。典型产品：国产DM4、DMX，进口ABB-E、UR、 HPB型。