同步發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)ppt課件

1、5.2 5.2 同步發(fā)電機(jī)勵磁自動控制系統(tǒng)同步發(fā)電機(jī)勵磁自動控制系統(tǒng)一、同步發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)的根本構(gòu)成一、同步發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)的根本構(gòu)成1 1、同步發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)由發(fā)電機(jī)及其勵磁系統(tǒng)組成的反響自、同步發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)由發(fā)電機(jī)及其勵磁系統(tǒng)組成的反響自動控制系統(tǒng)動控制系統(tǒng). .發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)由自動勵磁調(diào)理器及勵磁功率單元組成。發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)由自動勵磁調(diào)理器及勵磁功率單元組成。自動勵磁調(diào)理器分機(jī)電式勵磁調(diào)理器、半導(dǎo)體勵磁調(diào)理器和計自動勵磁調(diào)理器分機(jī)電式勵磁調(diào)理器、半導(dǎo)體勵磁調(diào)理器和計算機(jī)勵磁調(diào)理器。算機(jī)勵磁調(diào)理器。勵磁功率單元是為同步發(fā)電機(jī)提供直流勵磁電流的勵磁功率單元是為同步發(fā)電機(jī)提供直流勵磁電流的.

2、.按提供直流勵磁電流的電源不同，勵磁功率單元分為直流電源按提供直流勵磁電流的電源不同，勵磁功率單元分為直流電源勵磁和交流電源勵磁。勵磁和交流電源勵磁。 直流電源勵磁的電源為直流發(fā)電機(jī)，稱為直流勵磁機(jī)；直流電源勵磁的電源為直流發(fā)電機(jī)，稱為直流勵磁機(jī)； 交流電源勵磁包括交流電源和整流器兩部分。交流電源勵磁包括交流電源和整流器兩部分。交流電源勵磁的電源分為交流發(fā)電機(jī)稱為交流勵磁機(jī)、串交流電源勵磁的電源分為交流發(fā)電機(jī)稱為交流勵磁機(jī)、串聯(lián)變壓器和并聯(lián)變壓器。聯(lián)變壓器和并聯(lián)變壓器。整流器分為可控硅整流和不可控硅整流。整流電路分為靜止整整流器分為可控硅整流和不可控硅整流。整流電路分為靜止整流電路和旋轉(zhuǎn)整流電

3、路兩種方式。旋轉(zhuǎn)整流電路的整流元器件流電路和旋轉(zhuǎn)整流電路兩種方式。旋轉(zhuǎn)整流電路的整流元器件是和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子同軸旋轉(zhuǎn)的；靜止整流電路的整流元器件是放是和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子同軸旋轉(zhuǎn)的；靜止整流電路的整流元器件是放在地面上靜止不動的；在地面上靜止不動的；發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)閱歷發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)閱歷了一個由初級到高級了一個由初級到高級的開展過程。的開展過程。早期：直流勵磁機(jī)，早期：直流勵磁機(jī)，配用的是電磁式的勵配用的是電磁式的勵磁調(diào)理器；磁調(diào)理器；隨著半導(dǎo)體技術(shù)的開隨著半導(dǎo)體技術(shù)的開展，又誕生了半導(dǎo)體展，又誕生了半導(dǎo)體勵磁調(diào)理器；勵磁調(diào)理器；隨著計算機(jī)技術(shù)的開隨著計算機(jī)技術(shù)的開展，人們又研制了計展，人們又研制了計算機(jī)勵

4、磁調(diào)理器，又算機(jī)勵磁調(diào)理器，又稱數(shù)字式勵磁調(diào)理器。稱數(shù)字式勵磁調(diào)理器。后來：交流勵磁機(jī)后來：交流勵磁機(jī)同步發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)類型本節(jié)重點(diǎn)引見勵磁功率單元，下一節(jié)將引見自動勵磁調(diào)理器本節(jié)重點(diǎn)引見勵磁功率單元，下一節(jié)將引見自動勵磁調(diào)理器二、常用同步發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)的任務(wù)原理二、常用同步發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)的任務(wù)原理1. 1. 直流勵磁機(jī)勵磁系統(tǒng)直流勵磁機(jī)勵磁系統(tǒng) 直流勵磁機(jī)勵磁系統(tǒng)是最早運(yùn)用的一種勵磁方式。直流勵磁機(jī)勵磁系統(tǒng)是最早運(yùn)用的一種勵磁方式。 由于它是靠發(fā)電機(jī)的換向器進(jìn)展整流的，當(dāng)勵磁電流過大由于它是靠發(fā)電機(jī)的換向器進(jìn)展整流的，當(dāng)勵磁電流過大時，換向就很困難，所以這種方式只能在時，換向就很困難，所以這

5、種方式只能在100 MW100 MW以下的中以下的中小容量機(jī)組中采用。小容量機(jī)組中采用。 直流勵磁機(jī)大多與發(fā)電機(jī)同軸，它是靠剩磁來建立電壓的，直流勵磁機(jī)大多與發(fā)電機(jī)同軸，它是靠剩磁來建立電壓的，按勵磁機(jī)勵磁方式不同又分為自勵式和他勵式兩種。按勵磁機(jī)勵磁方式不同又分為自勵式和他勵式兩種。(1) (1) 自勵直流勵磁機(jī)勵磁系統(tǒng)自勵直流勵磁機(jī)勵磁系統(tǒng)它的勵磁電流控制由兩種途徑實現(xiàn)：它的勵磁電流控制由兩種途徑實現(xiàn)：一是經(jīng)過人工調(diào)理勵磁機(jī)磁場電阻來改動勵磁機(jī)的勵磁電流一是經(jīng)過人工調(diào)理勵磁機(jī)磁場電阻來改動勵磁機(jī)的勵磁電流IEE，從而到達(dá)人工調(diào)整發(fā)電機(jī)勵磁電流的目的，實現(xiàn)對發(fā)電機(jī)勵磁電流從而到達(dá)人工調(diào)整發(fā)電

6、機(jī)勵磁電流的目的，實現(xiàn)對發(fā)電機(jī)勵磁電流的手動調(diào)理。的手動調(diào)理。二是經(jīng)過自動勵磁調(diào)理器對勵磁機(jī)的勵磁電流二是經(jīng)過自動勵磁調(diào)理器對勵磁機(jī)的勵磁電流IAVR自動調(diào)理，從自動調(diào)理，從而實現(xiàn)對發(fā)電機(jī)勵磁電流的自動調(diào)理。而實現(xiàn)對發(fā)電機(jī)勵磁電流的自動調(diào)理。勵磁機(jī)勵磁機(jī)EXEX和發(fā)電機(jī)和發(fā)電機(jī)G G同軸，靠剩同軸，靠剩磁建立電壓。磁建立電壓。勵磁機(jī)發(fā)出的電流，一部分勵磁機(jī)發(fā)出的電流，一部分(IEF)(IEF)送給發(fā)電機(jī)的勵磁繞組；一部分送給發(fā)電機(jī)的勵磁繞組；一部分(IEE)(IEE)經(jīng)過磁場變阻器經(jīng)過磁場變阻器RCRC送給勵送給勵磁機(jī)的勵磁繞組。磁機(jī)的勵磁繞組。LLAVREEIII由于勵磁機(jī)向它本人提供勵磁電

7、流，故稱為自勵。由于勵磁機(jī)向它本人提供勵磁電流，故稱為自勵。ILLILL勵磁機(jī)的勵磁電流勵磁機(jī)的勵磁電流IAVRIAVR自動勵磁調(diào)理器輸出的電自動勵磁調(diào)理器輸出的電流流IEEIEE勵磁機(jī)提供的勵磁機(jī)的勵磁電流勵磁機(jī)提供的勵磁機(jī)的勵磁電流(2) (2) 他勵直流勵磁機(jī)勵磁系統(tǒng)他勵直流勵磁機(jī)勵磁系統(tǒng)IKIIAVRZEELL它與圖它與圖5.10 (a)5.10 (a)的不同之的不同之處在于直流勵磁機(jī)的勵磁處在于直流勵磁機(jī)的勵磁電流是由另一臺與發(fā)電機(jī)電流是由另一臺與發(fā)電機(jī)同軸的副勵磁機(jī)供應(yīng)，故同軸的副勵磁機(jī)供應(yīng)，故稱他勵。稱他勵。 勵磁機(jī)的勵磁電流勵磁機(jī)的勵磁電流IEEIEE副勵磁機(jī)提供的勵磁電流副勵

8、磁機(jī)提供的勵磁電流KK折算系數(shù)，將折算系數(shù)，將IAVRIAVR折算到折算到IEEIEE所流過的繞所流過的繞組中去輸出的電流組中去輸出的電流自勵直流勵磁機(jī)中，自勵直流勵磁機(jī)中，IEEIEE的添加促使勵磁機(jī)電壓的添加促使勵磁機(jī)電壓UEFUEF添加，而添加，而IEEIEE的的添加又依托添加又依托UEEUEE的添加。的添加。IEEIEE和和UEEUEE的這種關(guān)系使得勵磁機(jī)的勵磁時的這種關(guān)系使得勵磁機(jī)的勵磁時間常數(shù)增大了。間常數(shù)增大了。而它勵直流勵磁機(jī)那么不然，它沒有而它勵直流勵磁機(jī)那么不然，它沒有IEEIEE和和UEEUEE的相互依賴關(guān)系，的相互依賴關(guān)系，勵磁時間常數(shù)只決議于勵磁繞組的構(gòu)造和參數(shù)。所以

9、它勵直流勵勵磁時間常數(shù)只決議于勵磁繞組的構(gòu)造和參數(shù)。所以它勵直流勵磁機(jī)時間常數(shù)小。磁機(jī)時間常數(shù)小。2. 2. 交流勵磁機(jī)勵磁系統(tǒng)交流勵磁機(jī)勵磁系統(tǒng)隨著電力電子技術(shù)的開展和大容量整流器件的出現(xiàn)，為順應(yīng)隨著電力電子技術(shù)的開展和大容量整流器件的出現(xiàn)，為順應(yīng)大容量發(fā)電機(jī)組的需求，產(chǎn)生了交流勵磁機(jī)勵磁系統(tǒng)。大容量發(fā)電機(jī)組的需求，產(chǎn)生了交流勵磁機(jī)勵磁系統(tǒng)。這種勵磁系統(tǒng)的勵磁功率單元由與發(fā)電機(jī)同軸的交流勵磁機(jī)這種勵磁系統(tǒng)的勵磁功率單元由與發(fā)電機(jī)同軸的交流勵磁機(jī)和硅整流器組成。和硅整流器組成。其中交流勵磁機(jī)又分為自勵和他勵兩種方式；其中交流勵磁機(jī)又分為自勵和他勵兩種方式；整流器又分為可控硅整流和不可控硅整流兩

10、種，每一種又有整流器又分為可控硅整流和不可控硅整流兩種，每一種又有靜止和旋轉(zhuǎn)兩種方式。靜止和旋轉(zhuǎn)兩種方式。勵磁系統(tǒng)的自動勵磁調(diào)理器又有模擬式的，也有數(shù)字式的。勵磁系統(tǒng)的自動勵磁調(diào)理器又有模擬式的，也有數(shù)字式的。功率單元和調(diào)理器的各種不同方式的組合配用，使交流勵磁功率單元和調(diào)理器的各種不同方式的組合配用，使交流勵磁機(jī)勵磁系統(tǒng)的類型多種多樣。機(jī)勵磁系統(tǒng)的類型多種多樣。下面僅引見在大型機(jī)組中常采用的他勵方式，它又分為靜止下面僅引見在大型機(jī)組中常采用的他勵方式，它又分為靜止整流和旋轉(zhuǎn)整流兩種。整流和旋轉(zhuǎn)整流兩種。(1) (1) 他勵交流勵磁機(jī)靜止整流勵磁系統(tǒng)他勵交流勵磁機(jī)靜止整流勵磁系統(tǒng)圖圖5.115

11、.11所示是他勵交流勵磁機(jī)靜止整流勵磁系統(tǒng)原理接線圖。所示是他勵交流勵磁機(jī)靜止整流勵磁系統(tǒng)原理接線圖。交流主勵磁機(jī)和交流副勵磁機(jī)均與發(fā)電機(jī)同軸旋轉(zhuǎn)。交流主勵磁機(jī)和交流副勵磁機(jī)均與發(fā)電機(jī)同軸旋轉(zhuǎn)。副勵磁機(jī)輸出的交流經(jīng)晶閘管整流器整流后供應(yīng)主勵磁機(jī)的勵副勵磁機(jī)輸出的交流經(jīng)晶閘管整流器整流后供應(yīng)主勵磁機(jī)的勵磁繞組。由于主勵磁機(jī)的勵磁電流不是由它本人供應(yīng)的，故稱磁繞組。由于主勵磁機(jī)的勵磁電流不是由它本人供應(yīng)的，故稱這種勵磁機(jī)為他勵交流勵磁機(jī)。這種勵磁機(jī)為他勵交流勵磁機(jī)。交流勵磁機(jī)輸出的交流電經(jīng)過二極管整流后變成直流，供應(yīng)發(fā)交流勵磁機(jī)輸出的交流電經(jīng)過二極管整流后變成直流，供應(yīng)發(fā)電機(jī)做勵磁電流。電機(jī)做勵磁電流。自動勵磁調(diào)理器經(jīng)過調(diào)理晶閘管的控制角改動交流勵磁機(jī)的勵自動勵磁調(diào)理器經(jīng)過調(diào)理晶閘管的控制角改動交流勵磁機(jī)的勵磁電流，