發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)原理課程課件

發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)原理第三部分勵(lì)磁系統(tǒng)的組成與分類(lèi)自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器AVR、ECR/FCR（勵(lì)磁調(diào)節(jié)器）勵(lì)磁電源（勵(lì)磁機(jī)、勵(lì)磁變壓器）整流器（AC/DC變換，SCR、二極管）滅磁與轉(zhuǎn)子過(guò)電壓保護(hù) 按勵(lì)磁電源分類(lèi)：直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)按響應(yīng)速度分類(lèi)：慢速勵(lì)磁系統(tǒng)快速勵(lì)磁系統(tǒng)高起始勵(lì)磁系統(tǒng)

交流勵(lì)磁機(jī)系統(tǒng)（三機(jī)它勵(lì)）組成：交流主勵(lì)磁機(jī)（ACL）和交流副勵(lì)磁機(jī)（ACFL）都與發(fā)電機(jī)同軸。副勵(lì)磁機(jī)是自勵(lì)式的，其磁場(chǎng)繞組由副勵(lì)磁機(jī)機(jī)端電壓經(jīng)整流后供電。也有用永磁發(fā)電機(jī)作副勵(lì)磁機(jī)的，亦稱(chēng)三機(jī)它勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)。

優(yōu)點(diǎn)：它勵(lì)，勵(lì)磁電源不受系統(tǒng)電源的影響缺點(diǎn)：調(diào)節(jié)速度慢，軸系長(zhǎng)度長(zhǎng)，易引發(fā)軸系振蕩同軸交流勵(lì)磁機(jī)系統(tǒng)（二機(jī)它勵(lì)）組成：交流主勵(lì)磁機(jī)經(jīng)過(guò)可控硅整流裝置向發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子回路提供勵(lì)磁電流；AVR控制可控硅的觸發(fā)角，調(diào)整其輸出電流，亦稱(chēng)為兩機(jī)它勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)。勵(lì)磁系統(tǒng)沒(méi)有副勵(lì)磁機(jī)，交流勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁電源由發(fā)電機(jī)出口電壓經(jīng)勵(lì)磁變壓器后獲得，自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器控制可控硅磚觸發(fā)角，以調(diào)節(jié)交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁電流，交流勵(lì)磁機(jī)輸出電壓經(jīng)硅二極管整流后接至發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子，亦稱(chēng)為兩機(jī)一變勵(lì)磁系統(tǒng)。

優(yōu)點(diǎn)：取消副勵(lì)磁機(jī)，軸系長(zhǎng)度縮短；缺點(diǎn)：調(diào)節(jié)速度慢同軸自勵(lì)系統(tǒng)（并勵(lì)、復(fù)勵(lì)）自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)組成：勵(lì)磁變壓器、大功率可控硅整流柜、滅磁及過(guò)電壓保護(hù)、起勵(lì)設(shè)備、自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、響應(yīng)速度快缺點(diǎn)：強(qiáng)勵(lì)時(shí)系統(tǒng)電壓變化復(fù)雜交流側(cè)串聯(lián)自復(fù)激勵(lì)磁系統(tǒng)勵(lì)磁電壓變壓器ZB（并聯(lián)變）的副方電壓與勵(lì)磁電流變壓器GLH（串聯(lián)變）的副方電壓相聯(lián)（相量相加），然后加在可控硅整流橋KZ上。當(dāng)發(fā)電機(jī)負(fù)載情況變化時(shí)，例如電流增大或功率數(shù)降低，則加到可控硅整流橋上的陽(yáng)極電壓增大，故這種勵(lì)磁方式具有相復(fù)勵(lì)作用。靜止無(wú)刷勵(lì)磁系統(tǒng)

組成：主勵(lì)磁機(jī)（ACL）電樞是旋轉(zhuǎn)的，它發(fā)出的三相交流電經(jīng)旋轉(zhuǎn)的二極管整流橋整流后直接送發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子回路。無(wú)刷勵(lì)磁系統(tǒng)中的副勵(lì)磁機(jī)（PMG）是一個(gè)永磁式中頻發(fā)電機(jī)，它與發(fā)電機(jī)同軸旋轉(zhuǎn)。主勵(lì)磁機(jī)的磁場(chǎng)繞組是靜止的，即它是一個(gè)磁極靜止、電樞旋轉(zhuǎn)的交流發(fā)電機(jī)。無(wú)刷勵(lì)磁系統(tǒng)徹底革除了滑環(huán)、電刷等轉(zhuǎn)動(dòng)接觸元件，提高了運(yùn)行可靠性和減少了機(jī)組維護(hù)工作量。但旋轉(zhuǎn)半導(dǎo)體無(wú)刷勵(lì)磁方式對(duì)硅元件的可靠性要求高，不能采用傳統(tǒng)的滅磁裝置進(jìn)行滅磁，轉(zhuǎn)子電流、電壓及溫度不便直接測(cè)量等。這些都是需要研究解決的問(wèn)題旋轉(zhuǎn)

勵(lì)磁調(diào)節(jié)器原理圖

移相觸發(fā)器原理：Ut＋Uk＝觸發(fā)脈沖

模擬式移相電路：余弦移相、鋸齒波移相

AVR（自動(dòng)）恒電壓閉環(huán)自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器

ECR（手動(dòng)）恒電流閉環(huán)勵(lì)磁電流調(diào)節(jié)器電壓給定Ugref電流給定IfrefPID調(diào)節(jié)計(jì)算限制功能控制電壓Uk恒無(wú)功閉環(huán)：AVR的輔助控制

勵(lì)磁調(diào)節(jié)器構(gòu)成移相撿原理模擬崖電路紐奉移相俱原理數(shù)字金移相皂原理寺之一稠1、商首先呀計(jì)算α角怖；疫2、峽將α棒角轉(zhuǎn)益換為凡計(jì)數(shù)擁器的川計(jì)數(shù)暮時(shí)間嶄T；冤3盛、由店同步紙點(diǎn)啟飯動(dòng)計(jì)戲數(shù)器陪，計(jì)攪數(shù)時(shí)涌間就搖是α爐角；弱4掃、計(jì)厘數(shù)時(shí)邪間到執(zhí)，觸凳發(fā)相嘉應(yīng)的攔可控幟硅；辯5勇、每氧隔6太00再觸錘發(fā)下請(qǐng)一個(gè)習(xí)可控窩硅，取共6字個(gè)可?？毓柰?；周6、腐每發(fā)狀一個(gè)練脈沖待，啟牢動(dòng)脈態(tài)寬中運(yùn)斷，守控制服脈沖那寬度鄰。勵(lì)磁檔調(diào)節(jié)逼器輸宗出脈辛沖脈沖輔變壓膝器作勁用隔離功率姻匹配脈沖吼發(fā)展釣形式寬脈業(yè)沖雙脈包沖寬高蓮頻脈禿沖雙高砍頻脈跪沖勵(lì)磁央調(diào)節(jié)吵器功初能簡(jiǎn)葛介無(wú)功舞補(bǔ)償腳（調(diào)蟲(chóng)差）強(qiáng)勵(lì)價(jià)電流綁限制闖（快右速限某制）過(guò)勵(lì)商限制勁（勵(lì)淚磁電震流慢廉速、勤反時(shí)幅限）欠勵(lì)果限制笛（P-替Q）定子駕電流僻限制圍（過(guò)蔑無(wú)功愛(ài)限制諒）伏赫仔限制嚷（V/麻HZ、U/梳F）（過(guò)激胃磁）軟起籌勵(lì)功鳥(niǎo)能PS癥S功能電制綱動(dòng)功確能PT斷線哨保護(hù)勵(lì)磁資調(diào)差寶原理呢與應(yīng)障用全控刃橋強(qiáng)味勵(lì)與倡強(qiáng)減按照瞧Ud介=1僚.3泊5U鳳2c誤os艙a，密一般強(qiáng)勵(lì)α=跡150；強(qiáng)減α=勿15議00強(qiáng)勵(lì)注限制湯與過(guò)文勵(lì)限勿制1、末電壓婆強(qiáng)勵(lì)憂(yōu)能力拆取決派于勵(lì)火磁變骨二次白電壓呼（陽(yáng)膽極電喊壓）束；音2、浪電流惑強(qiáng)勵(lì)淚能力睬取決隨于可晚控硅躍電流漲或者侵說(shuō)是當(dāng)功率蹄柜的腸數(shù)量尖；挖3、來(lái)強(qiáng)勵(lì)陳限制骨是指覆電流炭限制劉倍數(shù)私：倍昏；功揭率柜缺故障扎取1盟.1頁(yè)倍；蠶4踩、過(guò)把勵(lì)限產(chǎn)制是兆勵(lì)磁叛電流收限制墊，大請(qǐng)于1牲.1客倍，衰反時(shí)乓限，勵(lì)磁涼電流胞閉環(huán)；欠勵(lì)醉限制欠勵(lì)扁動(dòng)作美后按棕照Q閉聰環(huán)運(yùn)純行，欠肥勵(lì)設(shè)昆定值礦與機(jī)姻端電巨壓值經(jīng)相關(guān)葵的設(shè)漁計(jì)發(fā)電膊機(jī)進(jìn)駐相不利能太壞深，和否則喪定子軍繞組闖的端極部、準(zhǔn)磁軛蚊等部至件可濾能過(guò)賣(mài)熱，鹿將嚴(yán)飄重影艙響發(fā)冒電機(jī)泥的運(yùn)裙行安覽全，顯失磁峰保護(hù)鞠將動(dòng)泡作停倆機(jī)。計(jì)為了謝保證既機(jī)組背的穩(wěn)虛定運(yùn)脖行，梳低勵(lì)透限制蠅器必吧須在層機(jī)組比超過(guò)必限制驕區(qū)之睜前將同定子賤電壓撿升高綢，以螺使機(jī)況組運(yùn)臂行點(diǎn)摟回到割允許厘的允搏許范診圍之呈內(nèi)。定子蜘電流婚限制（過(guò)無(wú)鄰功限周制、范過(guò)勵(lì)暗限制）定子架電流挖限制壘還可涌以采徒用根花據(jù)發(fā)絡(luò)電機(jī)追輸出明的有鄙功功拖率來(lái)總確定觀發(fā)電泳機(jī)允符許輸食出無(wú)妹功功夠率的秋方式炊來(lái)實(shí)臭現(xiàn)，欲即過(guò)樹(shù)無(wú)功貍限制當(dāng)發(fā)舞電機(jī)熔電流懇超過(guò)廚了限蔑制區(qū)懶，如黑果此忠時(shí)機(jī)射組運(yùn)妙行在解進(jìn)相熱狀態(tài)尊，則宅限制攜器動(dòng)禁作，精增加趙勵(lì)磁瞧電流偏；如到果此致時(shí)機(jī)餓組在乓遲相扭運(yùn)行命，則次限制廢動(dòng)作興，減訓(xùn)少勵(lì)氣磁電懂流。下總之煤，定備子電逢流限孫制器趨的作父用是消調(diào)節(jié)婦發(fā)電慣機(jī)定怕子電葵流中滾的無(wú)疲功分駐量，朱使發(fā)層電機(jī)殃電流?；氐窖拖拗铺攨^(qū)以訊內(nèi)運(yùn)疾行。伏赫餐限制忍以及繡其他陵輔助鹿功能設(shè)計(jì)嗽U/糊F限縮慧制器晌是為紛了保孝護(hù)機(jī)摘組及暖與機(jī)詳組相護(hù)連的弊變壓左器過(guò)響激磁在。當(dāng)渣機(jī)組宮頻率弱降低服的時(shí)魯候，俱為了產(chǎn)使機(jī)程組的疤機(jī)端要電壓澆保持摸恒定歷，勵(lì)蓄磁系糾統(tǒng)將霜會(huì)增耍加勵(lì)軌磁電禮流，沃此時(shí)首，如樂(lè)果機(jī)尤組在瞇低頻刮率的棟情況循下使天機(jī)端盞電壓淹保持熟在額宗定值吧，那鍵么對(duì)茫機(jī)組最及所哭有與西機(jī)組徐相連六的變?nèi)箟浩鬟|而言革，將鈔有可術(shù)能出查現(xiàn)過(guò)講磁通火現(xiàn)象蛋（尤貫其是敢主變棵壓器僻），陣從而罷對(duì)機(jī)率組及饒變壓毅器造鄉(xiāng)豐成損委壞。其他白輔助俱控制紋功能1、刻P陸T斷奸線保門(mén)護(hù)功民能；2、握軟起帥勵(lì)功臉能；3、姐主開(kāi)敬關(guān)容牧錯(cuò)功塑能；4、偽同步丑電壓沾斷線督保護(hù)勵(lì)磁部產(chǎn)生吼負(fù)阻鼓尼的盾原因阻尼禍（正嗽、零兔、負(fù)覆）VS慣性動(dòng)態(tài)趁穩(wěn)定可以毀理解擇為機(jī)電閘振蕩稱(chēng)的阻怖尼問(wèn)漲題。AV火R造均成阻名尼變農(nóng)弱、甚至嚷變負(fù)（K鴉5變森負(fù))。在—定的勞運(yùn)行繼方式給及勵(lì)掩磁系昨統(tǒng)參里數(shù)下皇，A弊VR污在維持Ug恒定勤的同健時(shí)，溪會(huì)產(chǎn)理生負(fù)靜的阻怕尼作素用。擾動(dòng)上前后然：ΔP喇→祥Δ櫻δ1堂→早Δ食δ→擺動(dòng)→阻尼→Δδ鴿2餓→穩(wěn)定傳統(tǒng)級(jí)勵(lì)磁全：低洪增益根慢速守（沒(méi)返有能亡力管額閑事悅）Δδ助→ΔU輸g→A心VR作用頁(yè)小、度反應(yīng)鏟慢→ΔU壤f小攀→ΔI暮f小按→Δ

→ΔP（力矩來(lái)象限燭不明屋）→代對(duì)Δδ影響鹿極小卷?，F(xiàn)代川勵(lì)磁蠶：高訊增益巷快速狗（管齒閑事乎幫倒鉤忙）Δδ偵→ΔU巨g→A著VR作用旬大、踩反應(yīng)憤快→ΔU灰f大蝦→ΔI沃f大什→Δ

→ΔP（力矩?cái)z第二突象限句）→產(chǎn)生孤負(fù)阻瘡尼使墓原來(lái)術(shù)的阻等尼變濁小，瓣對(duì)Δδ負(fù)面身影響析。AV車(chē)R+大PS拆S:高增岡益快巨速+附加器控制括系統(tǒng)細(xì)（管饞閑事登幫正飯忙）Δδ帥→ΔU捎g→A帽VR作用巨大、悄反應(yīng)梳快→ΔU蔬f大宋→ΔI樓f大，Δ

→ΔP（力矩斤第一編象限繪）→產(chǎn)生侍正阻霞尼使針原來(lái)捕的阻楚尼變醬大，摸對(duì)Δδ正面曬影響憑。電力舒系統(tǒng)菊低頻帆振蕩本機(jī)鴉振蕩克模式地區(qū)聾性振膚蕩模哥式（lo邊ca哥l嶼mo得de漲l）：頻率匙一般奪在0.常5～2.顧0H兵z；區(qū)域盜間振粗蕩模袋式（in民te跟ra巷re珠amo歷de找l、ti膀el鑼in銷(xiāo)emo恢de益l）：頻率鍛一般排在0.帝1～0.懇5H騰z）。小系畏統(tǒng)：0.直5～2.殖5H少z；大系丹統(tǒng)：0.妥2～2.勵(lì)5H押z；全國(guó)句聯(lián)網(wǎng)：0.臥1～2.劑0H班z；解決糧勵(lì)磁條產(chǎn)生頃負(fù)阻斤尼，幟造成爬系統(tǒng)葵產(chǎn)生系低頻亭振蕩毛的方姿法是荒附加年控制勝，即晝電力饞系統(tǒng)蜜穩(wěn)定閉器，瞞線性辦最優(yōu)營(yíng)勵(lì)磁么控制活器，望各種概智能找控制偏器。依據(jù)F.臥D.迪米麗洛和C.康柯莊迪亞六理論囑設(shè)計(jì)體的電搏力系昌統(tǒng)穩(wěn)勻定器(P太ow驚er蹦s慕y(tǒng)s語(yǔ)te政m搬st勞ab醬il餃iz廁er爆)，簡(jiǎn)稱(chēng)PS傲S，即為醬抑制煌系統(tǒng)鑰低頻做振蕩敗和提本高電檢力系便統(tǒng)動(dòng)芽態(tài)穩(wěn)吸定性猴而設(shè)姓置的練。電力托系統(tǒng)撤穩(wěn)定耍器原獄理建立忙δ－呆ω平漫面坐塘標(biāo)系T1：勵(lì)磁刺產(chǎn)生壺的電嗓磁力理矩T2：PS先S產(chǎn)生嬌的電皮磁力員矩ΔP泉SS弄:附加微勵(lì)磁當(dāng)控制鹿信號(hào)AV訓(xùn)R(見(jiàn)PI懼D)＋PS榆S產(chǎn)生咽的電侍磁力雜矩PS逐S輸入違信號(hào)Δω、Δδ、Pe、ΔP、Δf測(cè)量非軸轉(zhuǎn)癥速Δω，測(cè)徒量和杏處理員比較柔復(fù)雜,軸系善扭轉(zhuǎn)笑的處竟理更布加困廳難，秒使用命較少測(cè)量隊(duì)過(guò)剩多功率ΔP，測(cè)量姑和處極理更過(guò)加復(fù)束雜,輸入男信號(hào)狗多，惠使用濤也少測(cè)量取電功賢率Pe，在假定音機(jī)械畫(huà)功率競(jìng)不變紅的情別況下傻，可慨以得肚到過(guò)深剩功容率ΔP，使用讓廣泛念，效果秧不錯(cuò)齊。但堪在原結(jié)動(dòng)機(jī)截功率羅變化川