chapter2-4勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理

一、自動(dòng)調(diào)節(jié)器的概念和基本框圖勵(lì)磁調(diào)節(jié)器是一個(gè)閉環(huán)比例調(diào)節(jié)器。輸入量：發(fā)電機(jī)電壓輸出量：勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁電流或是轉(zhuǎn)子電流，通稱為功能：一是保持發(fā)電機(jī)的端電壓不變；其次是保持并聯(lián)機(jī)組間無功電流的合理分配。第四節(jié)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理第四節(jié)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理人工不斷調(diào)整的大小，以達(dá)到維持其端電壓不變的目的。人工在調(diào)壓過程中的作用可用圖2-23中的ab線段來表示。人工和發(fā)電機(jī)形成了一個(gè)“封閉回路”。第四節(jié)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理第四節(jié)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理1、基本環(huán)節(jié)：測量、放大、同步、觸發(fā)，實(shí)現(xiàn)電壓調(diào)節(jié)和無功功率分配等最基本的調(diào)節(jié)功能。2、輔助控制：是為滿足發(fā)電機(jī)不同工況，改善電力系統(tǒng)穩(wěn)定性，改善勵(lì)磁控制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性而設(shè)置的單元。3、當(dāng)自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器退出后，由自動(dòng)切換裝置將手控單元投入。第四節(jié)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理二、勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理（一）測量比較單元作用：測量發(fā)電機(jī)電壓并變換為直流電壓，與給定的基準(zhǔn)電壓相比較，得出電壓的偏差信號(hào)。測量比較單元由電壓測量、比較整定環(huán)節(jié)組成。第四節(jié)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理第四節(jié)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理2.比較整定電路第四節(jié)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理第四節(jié)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理第四節(jié)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理第四節(jié)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理第四節(jié)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理電位器R5用作最小電壓整定電位器R8用作電壓調(diào)節(jié)范圍整定電位器R14用作運(yùn)算放大器AJ的增益系數(shù)的調(diào)整第四節(jié)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理（二）綜合放大單元輸入控制信號(hào)：1.被調(diào)量控制量：（正常情況）2.反饋控制量：勵(lì)磁系統(tǒng)穩(wěn)定信號(hào)、電力系統(tǒng)穩(wěn)定信號(hào)（正常情況）3.限制控制量：最大、最小勵(lì)磁限制信號(hào)（異常情況）第四節(jié)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理圖2-28是控制信號(hào)綜合放大單元原理接線圖，它由正競比電路，負(fù)競比電路、信號(hào)綜合放大電路和互補(bǔ)輸出電路組成。（1）正競比電路。它由所組成。第四節(jié)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理第四節(jié)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理第四節(jié)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理第四節(jié)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理第四節(jié)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理第四節(jié)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理第四節(jié)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理第四節(jié)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理第四節(jié)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理第四節(jié)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理（四）自動(dòng)－手動(dòng)的自動(dòng)切換勵(lì)磁調(diào)節(jié)器由自動(dòng)勵(lì)磁（AC）調(diào)節(jié)器和手動(dòng)勵(lì)磁（DC）調(diào)節(jié)器組成，為雙通道結(jié)構(gòu)。1、正常運(yùn)行時(shí)，AC調(diào)節(jié)器工作，DC調(diào)節(jié)器作AC調(diào)節(jié)器的備用。2、當(dāng)AC調(diào)節(jié)器故障時(shí)，由AC-DC自動(dòng)切換裝置控制，將DC調(diào)節(jié)器投入運(yùn)行。

3、為了防止AC調(diào)節(jié)器向DC調(diào)節(jié)器切換引起沖擊，在勵(lì)磁調(diào)節(jié)器中還設(shè)有DC調(diào)節(jié)器自動(dòng)跟蹤AC調(diào)節(jié)器的自動(dòng)跟隨器，可確保切換沖擊最小。第四節(jié)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理第四節(jié)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理第四節(jié)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理第四節(jié)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理第四節(jié)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理第四節(jié)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理第四節(jié)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理第四節(jié)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理第四節(jié)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理第四節(jié)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理第四節(jié)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理第四節(jié)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理四、勵(lì)磁調(diào)節(jié)器靜態(tài)特性的調(diào)整對自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器工作特性進(jìn)行調(diào)整，主要是為了滿足運(yùn)行方面的要求：保證并列運(yùn)行發(fā)電機(jī)組間無功電流的合理分配，即改變調(diào)差系數(shù)；保證發(fā)電機(jī)能平穩(wěn)的投入和退出工作，平穩(wěn)的改變無功負(fù)荷，而不發(fā)生無功功率的沖擊現(xiàn)象，即上下平移無功調(diào)節(jié)特性。第四節(jié)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理（一）調(diào)差系數(shù)的調(diào)整第四節(jié)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理第四節(jié)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理第四節(jié)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理第四節(jié)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理第四節(jié)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理第四節(jié)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理第四節(jié)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理第四節(jié)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理第四節(jié)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理第四節(jié)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理第四節(jié)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理第四節(jié)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理下面將對自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器中常用的幾種勵(lì)磁限制功能作一些簡述。

第四節(jié)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理第四節(jié)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理第四節(jié)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理第四節(jié)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理第四節(jié)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理第四節(jié)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理第四節(jié)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理2、防止發(fā)電機(jī)定子端部過熱在相同的視在功率和相同的端部冷卻條件下，發(fā)電機(jī)隨著功率因數(shù)由滯相向進(jìn)相轉(zhuǎn)移，發(fā)電機(jī)定子端部漏磁磁密值相應(yīng)增高，這將引起定子端部元件的損耗發(fā)熱也趨向嚴(yán)重。因此，隨著發(fā)電機(jī)進(jìn)相程度的增大，要維持發(fā)電機(jī)端部元件的溫度不超過允許值，其出力便要相應(yīng)的降低。顯然，防止定子端部過熱，是發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行深度的一個(gè)限制因素。第四節(jié)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理3、留有適當(dāng)?shù)脑Ａ吭赑-Q平面上，繪制出發(fā)電機(jī)運(yùn)行容量曲線和臨界失步曲線，再在兩曲線圍定的公共區(qū)域內(nèi)留有適當(dāng)?shù)脑Ａ?，整定一條最小勵(lì)磁限制線，如圖2-44所示。欠勵(lì)限制器的任務(wù)就是確保在任何情況下，將發(fā)電機(jī)的功率運(yùn)行點(diǎn)（P、Q）限制在這條最小勵(lì)磁限制線之上。第四節(jié)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理4、輸出到正競比端最小勵(lì)磁限制器首先檢測發(fā)電機(jī)的現(xiàn)行功率運(yùn)行點(diǎn)（P、Q），并與最小勵(lì)磁限制線加以比較，若現(xiàn)行功率運(yùn)行點(diǎn)高于最小勵(lì)磁限制線，則輸出一個(gè)負(fù)值電壓，其電位低于綜合信號(hào)放大器正競比門的其他輸入，最小勵(lì)磁限制器的輸出被封鎖，不起作用；若功率開關(guān)運(yùn)行點(diǎn)低于最小勵(lì)磁限制線，則輸出正電壓，其電位高于綜合信號(hào)放大器正競比門的其他輸入，欠勵(lì)限制信號(hào)起作用，迫使功率運(yùn)行點(diǎn)（P、Q）上移或不再下移。在最小勵(lì)磁限制起作用期間，最小勵(lì)磁限制器承擔(dān)了調(diào)節(jié)勵(lì)磁的任務(wù)。（二）瞬時(shí)電流限制1、唯有采用高勵(lì)磁頂值的方法才能提高勵(lì)磁機(jī)輸出電壓的起始增長速度由于電力系統(tǒng)穩(wěn)定的要求，大容量發(fā)電機(jī)組的勵(lì)磁系統(tǒng)必須具有高起始響應(yīng)的性能。交流勵(lì)磁機(jī)-旋轉(zhuǎn)整流器勵(lì)磁系統(tǒng)（無刷勵(lì)磁）在通常情況下很難滿足這一要求。

2、輸出到負(fù)競比端勵(lì)磁調(diào)節(jié)器內(nèi)設(shè)置的瞬時(shí)電流限制器檢測勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁電流，一旦該值超過發(fā)電機(jī)允許的強(qiáng)勵(lì)頂值，限制器輸出立即由正變負(fù)。

第四節(jié)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理第四節(jié)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理（三）最大勵(lì)磁限制最大勵(lì)磁限制是為了防止發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組長時(shí)間過勵(lì)磁