励磁系统基本原理及控制分类介绍.
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。
电动机励磁系统的原理
电动机励磁系统的原理
电动机励磁系统是指为了产生和维持电动机所需的磁场而采取的一系列措施和装置。
电动机励磁系统的原理可以简单概括为以下几点：
1. 磁场产生原理：电动机的励磁系统通过电流在导体中产生磁场，使之形成电动机工作所需的磁极。
一般来说，直流电动机的励磁系统通常使用直流电流来产生磁场，而交流电动机的励磁系统则使用电磁铁或旋转的磁体来产生交变磁场。
2. 励磁电源：励磁电源为电动机提供所需的电流，以产生磁场。
直流电动机一般采用直流电源，如电池、整流器等；交流电动机一般采用交流电源，如发电机或变压器等。
3. 电枢线圈和励磁线圈：电动机的励磁系统中包括电枢线圈和励磁线圈。
电枢线圈连接到电源，通过在线圈内产生电流来产生磁场。
励磁线圈则用于产生或调节电动机磁场的大小和方向。
4. 磁场控制：电动机励磁系统一般具有磁场控制功能，可以通过改变电流大小、方向或电磁材料的位置和状态来调整磁场的强度和方向。
通过磁场控制可以实现电动机的启动、运行和调速等功能。
总之，电动机励磁系统通过在导体中产生磁场，为电动机提供工作所需的磁极，
使其能够正常运行。
励磁系统的设计和控制可以影响电动机的性能和效率，是电动机运行的重要组成部分。
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。
发电机励磁系统介绍
发电机励磁系统介绍励磁系统主要由励磁电源、励磁绕组、励磁控制器和励磁回路组成。
励磁电源是励磁系统的核心部分，它一般由稳压整流器组成。
稳压整流器通过将交流电转换成直流电，向励磁绕组提供稳定的励磁电流。
稳压整流器的工作原理主要是利用整流元件（如晶闸管、可控整流器等）将交流电变为直流电，并通过电压调节器（如电抗式调压器、电位器等）控制输出电压的大小。
励磁电源的稳定性直接影响着发电机的励磁能力和发电质量。
励磁绕组是发电机中的一部分线圈，一般位于发电机的转子极端。
励磁绕组的主要作用是通过激励电流形成磁场，使得转子产生电磁感应，进而发生电磁能量转换。
励磁绕组的设计和工艺技术对发电机的励磁能力和稳定性有着重要的影响。
一般情况下，励磁绕组采用的是多层绕组，以减少电磁感应的损失并提高转子的稳定性。
励磁控制器是励磁系统的智能控制部分，通过对励磁电源和励磁绕组的调节，实现对发电机励磁电流和磁场的控制。
励磁控制器一般具有自动调节功能，可以根据发电机的负荷情况动态调整励磁电流，确保输出电压和电流的稳定性。
同时，励磁控制器还可以监测发电机的运行状态，如温度、振动等参数，并及时报警，以保护发电机的安全运行。
励磁回路是连接励磁电源和励磁绕组的电路，它主要由导线、接线盒、开关等组成。
励磁回路的设计应考虑导线的导电性、抗干扰能力和散热能力等因素，以确保励磁电流的稳定传输。
此外，励磁回路还应具备可靠的保护装置，以防止因励磁电流过大或故障等原因对发电机造成损坏。
总体而言，发电机励磁系统是确保发电机能够持续稳定输出电能的关键系统。
它通过励磁电源、励磁绕组、励磁控制器和励磁回路等组成部分的协同工作，实现对发电机励磁能力的控制和调节。
只有励磁系统工作正常、稳定，才能保障发电机提供稳定的电力输出，并确保电力系统的安全和可靠运行。
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。
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。
同步发电机励磁系统
同步发电机励磁系统引言同步发电机是一种将机械能转换为电能的设备，它通过励磁系统来生成磁场，使得转子能够与电网同步运行。
励磁系统在同步发电机的运行中起着至关重要的作用，它对发电机的稳定运行和输出电能的质量产生着重要影响。
本文将介绍同步发电机励磁系统的原理、常见的励磁系统类型以及其在电能发电中的作用。
一、同步发电机励磁系统的原理同步发电机的励磁系统的主要作用是在转子上产生磁场，使得转子与电网的磁场同步，从而使得发电机可以向电网输出电能。
励磁系统的原理可以通过法拉第定律来解释，该定律表明磁场的变化会产生感应电动势。
在同步发电机中，励磁系统的磁场可以通过直流电流在转子上产生。
当通过励磁绕组的电流改变时，绕组周围的磁场也会发生变化，从而在转子内感应出电动势。
这个感应电动势会引起一定的电流流动，从而通过励磁绕组将转子磁场与电网磁场同步。
二、常见的励磁系统类型1. 直流励磁系统直流励磁系统是最常见的励磁系统类型之一。
在直流励磁系统中，励磁绕组通常由一组电枢绕组和磁极绕组组成。
电枢绕组通过直流电流产生磁场，并与磁极绕组相互作用，从而产生所需的磁场分布。
直流励磁系统具有调节灵活性好、响应速度快等优点，被广泛应用于各种类型的发电机。
2. 恒功率励磁系统恒功率励磁系统是一种在同步发电机中常用的励磁系统类型。
恒功率励磁系统通过自动调节输出的励磁电流，使得同步发电机在负载变化时能够保持输出功率不变。
该励磁系统利用负载的反馈信号对励磁电流进行调整，从而实现恒功率输出。
恒功率励磁系统在电能供应系统中起到了稳定电能输出的重要作用。
3. 智能励磁系统随着电力系统的发展，智能励磁系统逐渐成为同步发电机励磁系统的研究重点。
智能励磁系统利用现代控制技术和计算机技术，可以实现对励磁电流和磁场的精确控制，从而提高同步发电机的运行效率和稳定性。
智能励磁系统具有较高的灵活性和可扩展性，能够适应不同负载和电网变化的要求。
三、同步发电机励磁系统在电能发电中的作用1. 稳定发电机输出电压和频率同步发电机励磁系统是保证电力系统稳定运行的关键之一。
电力 励磁系统工作原理
电力励磁系统工作原理一、引言电力励磁系统是电力系统中的重要组成部分，主要作用是控制发电机的输出电压和无功功率，保持电力系统的稳定性。
本文将详细介绍电力励磁系统的工作原理。
二、发电机基本原理发电机是将机械能转化为电能的装置。
其基本原理是利用导体在磁场中运动时所感受到的感应电动势来实现能量转换。
三、励磁系统概述励磁系统是指通过对发电机进行励磁控制，调节其输出电压和无功功率，以满足电力系统对稳定性、负载性能等方面的要求。
通常包括励磁机、自耦变压器、稳压器、调节器等部件。
四、励磁机工作原理1. 励磁机分类按直流或交流供电方式可分为直流励磁和交流励磁两种类型；按永磁体位置可分为外旋式和内旋式两种类型。
2. 直流励磁机工作原理直流励磁机由永久磁体和线圈组成，当外部交变电源施加在线圈上时，产生交变磁场，磁场与永久磁体相互作用，使得励磁机转动。
同时，励磁机产生的直流电流通过自耦变压器和稳压器等装置传递给发电机的励磁线圈，从而实现发电机输出电压和无功功率的调节。
3. 交流励磁机工作原理交流励磁机由定子和转子组成，定子上有三个相位的线圈，转子上有永久磁体。
当外部交变电源施加在定子线圈上时，产生旋转磁场，旋转磁场与永久磁体相互作用，使得励磁机转动。
同时，励磁机产生的交流电压通过自耦变压器和稳压器等装置传递给发电机的励磁线圈。
五、稳压器工作原理稳压器是一种能够保持输出电压恒定不变的装置。
常见的稳压器有晶闸管稳压器、油浸式稳压器等。
1. 晶闸管稳压器工作原理晶闸管稳压器由晶闸管、电感和电容等组成。
当输入电压变化时，晶闸管控制电路会自动调整输出电压，以保持其恒定不变。
2. 油浸式稳压器工作原理油浸式稳压器由变压器和油箱等组成。
当输入电压变化时，其自带的调节机构能够自动调整输出电压，以保持其恒定不变。
六、调节器工作原理调节器是一种能够控制励磁机输出电流的装置，通常由半导体元件和控制回路等组成。
1. 半导体元件半导体元件包括二极管、晶闸管、场效应管等。
发电机励磁系统的分类及工作原理
发电机励磁系统是发电机中至关重要的一部分，它使得发电机能够产生稳定 的电流。本次演讲将介绍励磁系统的分类和工作原理。
直流励磁系统
电源供电
直流励磁系统通过外部的直流电源为励磁电路 提供电力。
电枢电流，磁场产生，感应电动势
通过电枢电流在电磁铁中产生磁场，并产生感 应电动势。
电刷、换向器、电枢、电磁铁
直流励磁系统的关键组成部分，包括电刷、换 向器、电枢和电磁铁。
维持磁场稳定
励磁系统通过控制电枢电流来维持磁场的稳定 性，确保发电机输出的电流稳定。
交流励磁系统
1 转子、定子、电枢线圈
交流励磁系统的主要组成部分，包括转子、 定子和电枢线圈。
2 交流电源供电
交流励磁系统通过外部的交流电源供电，使 得电枢线圈中产生电流。
总结
励磁系统是发电机中关键的一部分，通过分类和工作原理的介绍，我们了解 到直流励磁系统和交流励磁系统各自的特点和应用领域。选择合适的励磁系 统对于发电机的性能和效率至关重要。
3 感应电动势产生，使励磁电流加大
通过感应电动势的产生，使励磁电流增加， 进一步增强发电机的输出能力。
4 交、直流组成复合波
交流励磁系统通过将交、直流两种电流组成 复合波，进一步提高励磁效果。
系统的优缺点
直流励磁系统
优点： • 稳定性高 • 对负载变化响应快
缺点： • 设备成本高 • 维护要求高
交流励磁系统
优点：
• 设备成本低 • 易于维护 缺点： • 稳定性较低 • 对负载变化响应较慢
励磁系统的应用领域
1
发电厂
励磁系统在发电厂中用于调节发电机的输出电流，确保电网的稳定运行。
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。
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
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。
发电机励磁系统分类与工作原理
发电机励磁系统分类与工作原理一、直流励磁系统直流励磁系统是指通过外部直流电源为发电机提供直流电源进行励磁的一种方式。
根据外部直流电源的不同，直流励磁系统可以分为恒定电流励磁、恒定电压励磁和恒定磁通励磁三种类型。
1.恒定电流励磁恒定电流励磁是指通过恒定电流激励线圈，使发电机产生固定的电磁场，从而实现稳定的发电功率输出。
该励磁方式适用于低容量的发电机，因为其在负载变化时，会出现电流无法稳定的问题。
2.恒定电压励磁恒定电压励磁是指通过恒定电压激励线圈，控制发电机输出电压的一种方式。
该励磁方式适用于大容量的发电机，因为其可以根据负载变化自动调节电流。
当负载增加时，发电机电流增大，电压保持不变；当负载减小时，电流减小，电压保持不变。
3.恒定磁通励磁恒定磁通励磁是指通过恒定磁通激励线圈，控制发电机输出电压的一种方式，也是较为常用的励磁方式。
通过调节磁通大小，可以实现对电压的调节。
当负载增加时，电压下降，调节磁通以增加输出电压；当负载减小时，电压上升，调节磁通以减小输出电压。
二、交流励磁系统交流励磁系统是指通过交流电源为发电机提供激励电源，进而产生电磁场的一种方式。
根据交流电源的不同，交流励磁系统可以分为同步励磁和异步励磁两种类型。
1.同步励磁同步励磁是指通过同步发电机自身产生的交流电源来为其他发电机提供励磁电源的一种方式。
同步发电机的励磁线圈接通后，通过自身的额外励磁功率产生电磁场，进而激励其他发电机产生电功率。
2.异步励磁异步励磁是指通过变压器将工程电网的交流电源转化为励磁电源来为发电机提供激励的一种方式。
变压器将工程电网的电压升高，然后通过整流装置将高压交流转换为直流电源，最后通过励磁线圈激励发电机产生电磁场。
不同于直流励磁系统，交流励磁系统可以实现多发电机联网运行，其中一个发电机提供励磁电源，而其他发电机则由该发电机提供激励电源进行励磁。
总结起来，发电机励磁系统的分类与工作原理主要可以从直流励磁系统和交流励磁系统两个方面来考虑。
同步发电机励磁系统介绍
可控硅整流桥采用相控方式。 对三相全控桥，当负载为感性负载时，控 制角在0o～90o之间为整流状态（产生正向电 压与正向电流）；控制角在90o～150o（理论 上控制角可以达到180o考虑到实际存在换流重 叠角，以及触发脉冲有一定的宽度，所以一般 最大控制角取150o）之间为逆流状态（产生负 向电压与正向电流）。 因此当发电机负载发生变化时，通过改变 可控硅的控制角来调整励磁电流的大小，
这种励磁方式整个系统没有任何转动接触 元件。其原理图见图1-9。
FLQ ACL F CT
PT PMG kz 自动励磁 调节器
无刷励磁系统中，主励磁机（ACL）电枢 是旋转的，它发出的三相交流电经旋转的二极 管整流桥整流后直接送发电机转子回路。由于 主励磁机电枢及其硅整流器与主发电机转子都 在同一根轴上旋转，所以它们之间不需要任何 滑环及电刷等转动接触元件。无刷励磁系统中 的副励磁机（PMG）是一个永磁式中频发电 机，它与发电机同轴旋转。主励磁机的磁场绕 组是静止的，即它是一个磁极静止、电枢旋转 的交流发电机。
励磁变压器
励磁变压器为励磁系统提供励磁能源。对 于自并激励磁系统的励磁变压器，通常不设自 动开关。高压侧可加装高压熔断器，也可不加。 励磁变压器可设置过电流保护、温度保护。 容量较大的油浸励磁变压器还设置瓦斯保护。 大多小容量励磁变压器一般自己不设保护。变 压器高压侧接线必须包括在发电机的差动保护 范围之内。励磁变压器的联接组别，通常采用 Y/△组别，Y/Y—12组别通常不用。与普通配 电变压器一样，励磁变压器的短路压降为 4%～8%。
1.2励磁系统构成
它分为励磁功率单元和励磁调节器两 个主要部分： 1.励磁功率单元向同步发电机转子提供 励磁电流； 2.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。
柴油发电机励磁系统工作原理
柴油发电机励磁系统工作原理引言：柴油发电机是一种利用柴油做燃料，通过内燃机转动发电机产生电能的设备。
在柴油发电机中，励磁系统扮演着至关重要的角色，它负责提供电磁励磁场，使发电机产生电能。
本文将介绍柴油发电机励磁系统的工作原理，包括励磁系统的组成和工作过程。
一、励磁系统的组成柴油发电机的励磁系统主要由励磁电源、励磁绕组和励磁调节装置组成。
1. 励磁电源：励磁电源是提供励磁电流的装置，一般由直流电池或交流励磁电源组成。
直流电池是最常用的励磁电源，它提供稳定的直流电流，用于激励励磁绕组产生磁场。
交流励磁电源则通过变压器和整流器将交流电转换为直流电，供给励磁绕组使用。
2. 励磁绕组：励磁绕组是由导线绕制而成的线圈，通常安装在发电机的转子上。
当励磁电源通电时，产生的电流流经励磁绕组，形成电磁场。
这个电磁场会激发转子上的磁极，产生磁力，从而使转子旋转。
3. 励磁调节装置：励磁调节装置用于调节励磁电流的大小，以控制发电机的输出电压。
常见的励磁调节装置包括自动稳压器(AVR)和励磁开关。
AVR通过感应输出电压的变化，控制励磁电流的大小，以维持输出电压的稳定。
励磁开关则用于控制励磁电流的通断，以实现对发电机的开启和关闭。
二、励磁系统的工作过程柴油发电机的励磁系统工作过程如下：1. 启动阶段：当柴油发电机启动时，励磁电源开始供电，励磁绕组通电。
此时，励磁调节装置将励磁电流控制在一个较小的值，确保发电机的输出电压为零。
2. 充磁阶段：当发电机转子开始旋转时，励磁绕组产生的电磁场会随之变化。
励磁调节装置会根据输出电压的变化，逐渐增大励磁电流，使发电机的输出电压逐渐上升。
3. 稳定阶段：当发电机输出电压达到额定值时，励磁调节装置会保持励磁电流的稳定，以维持发电机输出电压的稳定。
同时，励磁调节装置还可以根据负荷的变化，自动调节励磁电流的大小，以保持输出电压的稳定。
4. 停机阶段：当柴油发电机停机时，励磁调节装置会将励磁电流降至零，停止励磁绕组的通电。
励磁系统工作原理
引言概述：励磁系统是电力系统中的重要组成部分，用于提供适当的励磁电流来激励发电机产生电能。
本文将深入探讨励磁系统工作原理的第二部分，包括励磁装置和励磁控制方法的详细解析。
通过对各种励磁装置和控制方法的介绍和分析，我们将更好地理解励磁系统的工作原理和优化其性能的方法。
正文内容：一、励磁装置1.1滑环励磁装置1.2反应励磁装置1.3无刷励磁装置1.4静止励磁装置1.5外加励磁装置二、励磁控制方法2.1手动励磁控制2.2自动调节励磁控制2.3频率调节励磁控制2.4功率系统励磁控制2.5电压调节励磁控制三、滑环励磁装置的工作原理3.1励磁传动机构3.2励磁电源3.3励磁发电机3.4励磁控制逻辑3.5励磁装置的优化策略四、反应励磁装置的工作原理4.1换流器4.2反应励磁传动装置4.3励磁系统的控制原理4.4励磁稳定性分析4.5励磁响应速度优化五、无刷励磁装置的工作原理5.1无刷励磁系统的结构和组成5.2无刷励磁的电机原理5.3无刷励磁的发电机原理5.4无刷励磁的控制原理5.5无刷励磁装置的优势和应用场景总结：励磁系统作为电力系统的重要组成部分，其工作原理对电力系统的稳定运行至关重要。
本文从励磁装置和励磁控制方法两个方面进行了详细的阐述。
对于励磁装置，滑环励磁、反应励磁、无刷励磁、静止励磁和外加励磁等各种类型的装置的工作原理和优化策略进行了介绍。
对于励磁控制方法，手动控制、自动调节控制、频率调节控制、功率系统控制和电压调节控制等不同的控制方法进行了详细的解析。
通过对励磁系统的工作原理的深入研究，我们可以更好地理解励磁系统的运行机制，优化励磁系统的性能，确保电力系统的稳定运行。
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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二、励磁控制系统分类与配置
2）自励交流励磁机系统 交流主励磁机经过可控硅整流装置向发电机转子 回路提供励磁电流；自动励磁调节器控制可控硅， 调整其输出电流。称为两机它励励磁系统。
励磁系统没有副励磁机，交流励磁机的励磁电源 由发电机出口电压经励磁变压器后获得，自动励 磁调节器控制可控硅砖触发角，以调节交流励磁 机励磁电流，交流励磁机输出电压经硅二极管整 流后接至发电机转子，亦称为两机一变励磁系统。
GLH FLQ F Z B
GZ
X
交流侧并联的自复激励磁系统
二、励磁控制系统分类与配置
3）交流侧电压叠加的自复激励磁系统
FLQ KZ PT Z B GLH F CT
自动励磁调节器
交流侧串联的自复激励磁系统
二、励磁控制系统分类与配置
3、直流励磁机系统
用专门的直流发电机向同步发电机转子回路提供励 磁电流的系统称为直流励磁机系统。其中的直流发电 机被称为直流励磁机。直流励磁机一般与发电机同轴。 直流励磁机系统又分为自励与它励两种方式。
励磁控制基本原理及分类介绍
刘国华
南瑞集团公司电气控制分公司
一、励磁控制系统的主要任务
二、励磁控制系统分类与配置 三、励磁控制系统的调节和控制
一、励磁控制系统的主要任务
1、维持发电机或其他控制点的电压在给定水平 1）保证电力系统运行设备的安全。 2）保证发电机运行的经济性。 3）提高维持发电机电压能力的要求和提高电力系统 定的要求在许多方面是一致的。
一、励磁控制系统的主要任务
4、保护发电机及其相关设备
二、励磁控制系统分类与配置
1、交流励磁机系统 1）它励交流励磁机系统（三机它励励磁系统）
FLQ ACFL ACL F CT
PT 自动恒 压装置 自动励磁调节器
二、励磁控制系统分类与配置
1）它励交流励磁机系统（三机它励励磁系统） 交 流 主 励 磁 机 （ ACL ） 和 交 流 副 励 磁 机 （ACFL）都与发电机同轴。副励磁机是自励式 的，其磁场绕组由副励磁机机端电压经整流后 供电。也有用永磁发电机作副励磁机的，亦称 三机它励励磁系统。
2、静止励磁系统 1）自并励励磁系统
KZ FLQ F CT
PT
ZB
自动励磁 调节器
二、励磁控制系统分类与配置
2) 直流侧叠加的自复激方式
在 自 并 励 的 基础上加一台与发电机定子回路串 联的励磁变压器，后者另供给一套硅整流装置，二者 在直流侧叠加，则构成直流侧叠加的自励方式。叠加 方式分为电流叠加（直流侧并联）和电压叠加（直流 侧串联）两种方式。
一、励磁控制系统的主要任务
1）励磁控制系统对静态稳定的影响
一、励磁控制系统的主要任务
1）励磁控制系统对静态稳定的影响 励磁系统的电压放大倍数Kou与励磁系统的时间常数 Te以及转子功角δ 间具有图中所示关系。 在同一转子功角下 , 随时间常数 Te 增加 , 为保证发电 机稳定运行所允许的电压放大系数增加;在同一时间常数 Te下,随转子功角δ 的增加所允许的电压放大系数减少。
正常时,发电机的工作点在功率特性曲线 1的a处；当发生短路事故 时,相应功率特性曲线为曲线 3。若此时提供强行励磁以迅速提高发 电机内电势Eq,使功率特性曲线由bc段增加到bc‘段,由此在故障切除 前减少了加速面积 ( 由abcd 减少到abc’d) 。在 δ =δ c 故障切除后亦 能增加减速面积(由曲线2的dehg增加到de’h’g)。 如面积de‘h’g等于 面积def’f,则可使转子功角最大值由δ m’降到δ m,明显地提高了暂态 稳定性。励磁顶值电压越高 ,电压响应比越快 ,励磁调节对改善暂态 稳定的效果越明显。
二、励磁控制系统分类与配置
直流侧并联的自复激方式，在我国一些中、 小型汽轮发电机和水轮发电机上采用较早，有 一定的运行经验，但未得到推广。因为在系统 中短路时，复励部分与自并励部分协调配合较 差，此外，励磁变流器副方尖峰过电压问题也 比较严重。
二、励磁控制系统分类与配置
3）交流侧电压叠加的自复激励磁系统
一、励磁控制系统的主要任务
3）励磁控制系统对动态稳定的影响 励磁控制系统中的自动电压调节作用，是造成电力系 统机电振荡阻尼变弱(甚至变负)的最重要的原因之一。 解决电压调节精度和动态稳定性之间矛盾的有效措 施，是在励磁控制系统中增加其它控制信号。这种控制 信号可以提供正的阻尼作用，使整个励磁控制系统提供 的阻尼是正的，而使提高动态稳定极限的水平。
一、励磁控制系统的主要任务
2）励磁控制系统对暂态稳定的影响
p e' 1 e p a d g f 3 c b h f' 2 h'
o
δ 1
δ 2
δ M
δ M’
δ
一、励磁控制系统的主要任务
2）励磁控制系统对暂态稳定的影响 提高暂态稳定性的方法：减小加速面积或增大减速面积。 即加快故障切除时间,或在提高励磁系统励磁电压响应比 的同时,提高强行励磁电压倍数。
二、励磁控制系统分类与配置
1) 自励直流励磁机系统
二、励磁控制系统分类与配置
FLQ ACL F CT
PT
自动恒 压装置
自动励磁 调节器
二、励磁控制系统分类与配置
FLQ ACL F ZB CT
PT
自动励磁调节器
（两机一变励磁系统）
二、励磁控制系统分类与配置
3）无刷励磁系统
FLQ ACL F CT
PT PMG kz 自动励磁 调节器
二、励磁控制系统分类与配置
一、励磁控制系统的主要任务
2）励磁控制系统对暂态稳定的影响
EqUs Pm X
XΣ =Xd+XT+Xe/2
Hale Waihona Puke 一、励磁控制系统的主要任务
2）励磁控制系统对暂态稳定的影响
曲线2表示切除短路故障线路后的功率特性曲线。 由于线路阻抗由Xe/2增加到Xe,使功率特性曲线的幅值减小, 其中X’Σ =Xd+XT+Xe。 曲线3表示故障中的功率特性曲线。
一、励磁控制系统的主要任务
2、控制并联运行机组无功功率合理分配
U
U
F
FM
K 0 K 0 K 0
Q
C
0
Q
L
一、励磁控制系统的主要任务
3、提高电力系统的稳定性 1）励磁控制系统对静态稳定的影响
EqUs P Sin Eq Xd
式中Eq一发电机内电势; Us一受端电网电压; XdΣ 一发电机与电网间的总电抗。