1、第十二章 船舶同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置121121.同步發(fā)電機(jī)電壓的自動(dòng)調(diào)節(jié) 122122.不可控相復(fù)勵(lì)恒壓原理 123123.晶閘管（可控硅）自動(dòng)勵(lì)磁裝置 124124.可控相復(fù)勵(lì)恒壓原理 125125.無刷同步發(fā)電機(jī)恒壓系統(tǒng) 126126.并聯(lián)運(yùn)行同步發(fā)電機(jī)無功自動(dòng)分配 127127.調(diào)速器特性與并聯(lián)有功分配 128128.自動(dòng)調(diào)頻調(diào)載原理 129129.自動(dòng)分級(jí)卸載及自動(dòng)增減機(jī)組學(xué)習(xí)第十二章應(yīng)該注意的點(diǎn)第十二章學(xué)習(xí)應(yīng)注意的幾個(gè)問題第十二章學(xué)習(xí)應(yīng)注意的幾個(gè)問題： 1. 影響同步發(fā)電機(jī)電壓的因素是什么？影響同步發(fā)電機(jī)電壓的因素是什么？規(guī)范規(guī)范對(duì)船舶發(fā)電機(jī)對(duì)船舶發(fā)電機(jī)電壓有什么規(guī)定？自動(dòng)調(diào)壓裝

2、置的調(diào)節(jié)原理有幾類？各有什么特點(diǎn)電壓有什么規(guī)定？自動(dòng)調(diào)壓裝置的調(diào)節(jié)原理有幾類？各有什么特點(diǎn)？ 2. 不可控相復(fù)勵(lì)恒壓原理是什么？可控相復(fù)勵(lì)恒壓原理是什么不可控相復(fù)勵(lì)恒壓原理是什么？可控相復(fù)勵(lì)恒壓原理是什么？ 3. 船舶同步發(fā)電機(jī)無功功率分配的基本原理是什么？有什么要船舶同步發(fā)電機(jī)無功功率分配的基本原理是什么？有什么要求？均壓線的作用是什么？求？均壓線的作用是什么？ 4. 柴油發(fā)電機(jī)組有功功率是如何分配的？有什么要求？柴油發(fā)電機(jī)組有功功率是如何分配的？有什么要求？ 5. 自動(dòng)調(diào)頻調(diào)載裝置、自動(dòng)分級(jí)卸載裝置有哪些功能？它們的自動(dòng)調(diào)頻調(diào)載裝置、自動(dòng)分級(jí)卸載裝置有哪些功能？它們的工作過程如何？工作過程

3、如何？相對(duì)比較難的點(diǎn)相對(duì)比較難的點(diǎn)： 1. 相復(fù)勵(lì)的工作原理；相復(fù)勵(lì)的工作原理；2.無功功率分配與調(diào)壓器特性的關(guān)系和無功功率分配與調(diào)壓器特性的關(guān)系和有功功率分配與調(diào)速器特性的關(guān)系。有功功率分配與調(diào)速器特性的關(guān)系。121121.同步發(fā)電機(jī)電壓的自動(dòng)調(diào)節(jié)影響電壓因素：主要是電樞反應(yīng)，還有內(nèi)阻壓降。影響電壓因素：主要是電樞反應(yīng)，還有內(nèi)阻壓降。 因此需恒壓。因此需恒壓。l自動(dòng)調(diào)壓裝置的功能： 主要功能：主要功能：. .自勵(lì)起壓；自勵(lì)起壓；. .滿足滿足靜態(tài)電壓調(diào)整；靜態(tài)電壓調(diào)整；. .滿足滿足動(dòng)態(tài)電動(dòng)態(tài)電壓調(diào)整；壓調(diào)整；. .強(qiáng)行勵(lì)磁；強(qiáng)行勵(lì)磁；. .合理分配無功功率。合理分配無功功率。 規(guī)范要求：規(guī)

4、范要求： . .靜態(tài)電壓調(diào)整靜態(tài)電壓調(diào)整：主發(fā)電機(jī)：主發(fā)電機(jī)2.5%2.5%；應(yīng)急發(fā)電機(jī)；應(yīng)急發(fā)電機(jī)3.5%3.5%。 . .動(dòng)態(tài)電壓調(diào)整動(dòng)態(tài)電壓調(diào)整：突加：突加/ /減減50%50%額定電流及功率因數(shù)不超過額定電流及功率因數(shù)不超過0.40.4（滯（滯后）的對(duì)稱負(fù)載時(shí)，后）的對(duì)稱負(fù)載時(shí)，動(dòng)態(tài)電壓動(dòng)態(tài)電壓變化率應(yīng)變化率應(yīng)15%15%，恢復(fù)時(shí)間，恢復(fù)時(shí)間1.51.5秒。秒。 強(qiáng)行勵(lì)磁強(qiáng)行勵(lì)磁： 電壓突然下降很大時(shí)，勵(lì)磁電流升高至最大。電壓突然下降很大時(shí)，勵(lì)磁電流升高至最大。 目的：目的：. .保證系統(tǒng)運(yùn)行；保證系統(tǒng)運(yùn)行；. .選擇性保護(hù)裝置準(zhǔn)確動(dòng)作。選擇性保護(hù)裝置準(zhǔn)確動(dòng)作。 合理分配無功：合理分配

5、無功： 保證并聯(lián)運(yùn)行發(fā)電機(jī)能最大限度地發(fā)揮其功保證并聯(lián)運(yùn)行發(fā)電機(jī)能最大限度地發(fā)揮其功效（不會(huì)一臺(tái)過載，另一臺(tái)仍有很大的余量）。效（不會(huì)一臺(tái)過載，另一臺(tái)仍有很大的余量）。l自動(dòng)調(diào)壓裝置的分類： 分類方法分類方法： 很多，通常很多，通常3 3種：種：. .按直流勵(lì)磁電流的獲取方式按直流勵(lì)磁電流的獲取方式分；分；. .按自動(dòng)調(diào)壓的作用原理分；按自動(dòng)調(diào)壓的作用原理分；. .按勵(lì)磁裝置的組成元件分。按勵(lì)磁裝置的組成元件分。按勵(lì)磁電流分按勵(lì)磁電流分 1. 1.直流勵(lì)磁機(jī)他勵(lì)；直流勵(lì)磁機(jī)他勵(lì)；2.2.靜止自勵(lì)（靜止靜止自勵(lì)（靜止無旋轉(zhuǎn)，大功率半導(dǎo)體無旋轉(zhuǎn)，大功率半導(dǎo)體整流元件）；整流元件）；3.3.交流勵(lì)磁

6、機(jī)他勵(lì)（無刷同步發(fā)電機(jī)）。交流勵(lì)磁機(jī)他勵(lì)（無刷同步發(fā)電機(jī)）。 各自特點(diǎn)各自特點(diǎn)。這部分內(nèi)容應(yīng)注意這部分內(nèi)容應(yīng)注意 各自特點(diǎn)各自特點(diǎn)。按調(diào)壓作用分按調(diào)壓作用分 1. 1.按電壓偏差調(diào)節(jié)（靜態(tài)精度高、動(dòng)態(tài)特性差）；按電壓偏差調(diào)節(jié)（靜態(tài)精度高、動(dòng)態(tài)特性差）； 2.2.按負(fù)載擾動(dòng)調(diào)節(jié)（動(dòng)態(tài)性能好、及時(shí)，靜態(tài)精度較差、精度低）；按負(fù)載擾動(dòng)調(diào)節(jié)（動(dòng)態(tài)性能好、及時(shí)，靜態(tài)精度較差、精度低）； 3.3.復(fù)合調(diào)節(jié)（按負(fù)載擾動(dòng)為基礎(chǔ)，同時(shí)采用復(fù)合調(diào)節(jié)（按負(fù)載擾動(dòng)為基礎(chǔ)，同時(shí)采用AVR AVR 按電壓偏差）。按電壓偏差）。 （動(dòng)、靜態(tài)性能都較好，結(jié)合前兩者的優(yōu)點(diǎn)）（動(dòng)、靜態(tài)性能都較好，結(jié)合前兩者的優(yōu)點(diǎn)）按裝置元件分按

7、裝置元件分 1. 1.相復(fù)勵(lì)；相復(fù)勵(lì)；2.2.三次諧波勵(lì)磁；三次諧波勵(lì)磁；3.3.晶閘管勵(lì)磁。晶閘管勵(lì)磁。第一節(jié)要點(diǎn)第一節(jié)要點(diǎn)：功能（具體含義，規(guī)范要求）；分類（方法和特點(diǎn)）。：功能（具體含義，規(guī)范要求）；分類（方法和特點(diǎn)）。 122122.不可控相復(fù)勵(lì)恒壓原理l相復(fù)勵(lì)自勵(lì)恒壓裝置： 相復(fù)勵(lì)：相復(fù)勵(lì)：既反映既反映電流電流的大小，也能反映電流相位的（同步發(fā)電機(jī)）的大小，也能反映電流相位的（同步發(fā)電機(jī)）勵(lì)磁電路稱為相位復(fù)勵(lì)線路，簡稱相復(fù)勵(lì)線路。勵(lì)磁電路稱為相位復(fù)勵(lì)線路，簡稱相復(fù)勵(lì)線路。 發(fā)電機(jī)輸出電壓變化的原因：發(fā)電機(jī)輸出電壓變化的原因：1.輸出電流大小變化（電樞反應(yīng)程度輸出電流大小變化（電樞反應(yīng)

8、程度變化）；變化）；2.輸出電流的相位變化（電樞反應(yīng)性質(zhì)、或分量變化）輸出電流的相位變化（電樞反應(yīng)性質(zhì)、或分量變化） 。 恒壓的方法：勵(lì)磁電流根據(jù)輸出電流的大小和相位進(jìn)行控制。恒壓的方法：勵(lì)磁電流根據(jù)輸出電流的大小和相位進(jìn)行控制。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：. .動(dòng)態(tài)性能優(yōu)良，能在惡劣環(huán)境下可靠工作；動(dòng)態(tài)性能優(yōu)良，能在惡劣環(huán)境下可靠工作；. .靜態(tài)精度靜態(tài)精度較差（由于同步發(fā)電機(jī)的調(diào)節(jié)特性是非線性的，相復(fù)勵(lì)線路不能完全準(zhǔn)較差（由于同步發(fā)電機(jī)的調(diào)節(jié)特性是非線性的，相復(fù)勵(lì)線路不能完全準(zhǔn)確按調(diào)節(jié)特性來調(diào)節(jié)勵(lì)磁。因此，相復(fù)勵(lì)尤其是不可控相復(fù)勵(lì)線路的靜確按調(diào)節(jié)特性來調(diào)節(jié)勵(lì)磁。因此，相復(fù)勵(lì)尤其是不可控相復(fù)勵(lì)線路的靜態(tài)精

9、度較差）。態(tài)精度較差）。 類型：類型較多，通?？蓺w納為三種方式：類型：類型較多，通常可歸納為三種方式： . .按按電流疊加電流疊加；. .電磁疊加電磁疊加；. .按電勢疊加按電勢疊加。l電流疊加相復(fù)勵(lì)自勵(lì)恒壓裝置：組成原理：組成原理： 圖圖12-2-1 電流互感器電流互感器CTCT測量測量輸出電流大小，輸出電輸出電流大小，輸出電壓經(jīng)移相電抗器壓經(jīng)移相電抗器x x，移，移相相9090，然后進(jìn)行電流，然后進(jìn)行電流疊加，再經(jīng)過整流后得疊加，再經(jīng)過整流后得到直流勵(lì)磁電流。到直流勵(lì)磁電流。等效電路：等效電路： 對(duì)稱三相電流疊加相復(fù)勵(lì)線路是最典型的線路，其等效電路、勵(lì)對(duì)稱三相電流疊加相復(fù)勵(lì)線路是最典型的線

10、路，其等效電路、勵(lì)磁電流解析式和相量圖等分析結(jié)果也適合其它線路。磁電流解析式和相量圖等分析結(jié)果也適合其它線路。電流疊加相復(fù)勵(lì)線路電流疊加相復(fù)勵(lì)線路單線圖單線圖勵(lì)磁電流大小分析：勵(lì)磁電流大小分析： 復(fù)勵(lì)線路的單線圖如圖復(fù)勵(lì)線路的單線圖如圖12-2-2所示。所示。 將勵(lì)磁回路直流電阻等效到交流側(cè)（用三相電阻代替實(shí)際直流電將勵(lì)磁回路直流電阻等效到交流側(cè)（用三相電阻代替實(shí)際直流電阻），得到一相等效電路（圖阻），得到一相等效電路（圖12-2-312-2-3），根據(jù)電路定律，可得到勵(lì)磁），根據(jù)電路定律，可得到勵(lì)磁電流表達(dá)式（電流表達(dá)式（12-2-1/212-2-1/2）：）： 電流分量稱為復(fù)勵(lì)分量；電壓分

11、量稱為空載分量。電流分量稱為復(fù)勵(lì)分量；電壓分量稱為空載分量。電容電容C1C2C3起壓用，諧振電容。起壓用，諧振電容。 等效電路等效電路補(bǔ)償原理：補(bǔ)償原理：復(fù)勵(lì)原理復(fù)勵(lì)原理：1.1.電流大小變化、相位（滯后）不變時(shí)電流大小變化、相位（滯后）不變時(shí) 根據(jù)調(diào)節(jié)特性，滯后的電流增加，根據(jù)調(diào)節(jié)特性，滯后的電流增加，電樞反應(yīng)的去磁作用增強(qiáng)，要保持電壓電樞反應(yīng)的去磁作用增強(qiáng)，要保持電壓不變，應(yīng)增大勵(lì)磁電流。由相量圖分析不變，應(yīng)增大勵(lì)磁電流。由相量圖分析可知，相復(fù)勵(lì)線路滿足這一要求?？芍?，相復(fù)勵(lì)線路滿足這一要求。2.2.電流大小不變、相位更加滯后時(shí)電流大小不變、相位更加滯后時(shí) 相復(fù)勵(lì)線路也將使勵(lì)磁電流增大。相

12、復(fù)勵(lì)線路也將使勵(lì)磁電流增大。 移相電抗器的作用移相電抗器的作用：是使電壓移相：是使電壓移相9090。否則，電壓和電流的相。否則，電壓和電流的相位關(guān)系就不是復(fù)勵(lì)時(shí)的關(guān)系，不能滿足勵(lì)磁電流既隨負(fù)載電流的變化位關(guān)系就不是復(fù)勵(lì)時(shí)的關(guān)系，不能滿足勵(lì)磁電流既隨負(fù)載電流的變化、又隨負(fù)載電流相位變化而變化（只隨電流大小變化，失去相位補(bǔ)償、又隨負(fù)載電流相位變化而變化（只隨電流大小變化，失去相位補(bǔ)償作用），也就不能滿足相復(fù)勵(lì)要求。（作用），也就不能滿足相復(fù)勵(lì)要求。（有復(fù)勵(lì)補(bǔ)償，無相位補(bǔ)償有復(fù)勵(lì)補(bǔ)償，無相位補(bǔ)償）。）。 移相電抗器的結(jié)構(gòu)移相電抗器的結(jié)構(gòu)：帶氣隙的鐵心線圈。：帶氣隙的鐵心線圈。 鐵心線圈才有足夠鐵心線

13、圈才有足夠的電感值；帶氣隙才能保證磁路不飽和，才能得到線性的電感元件，的電感值；帶氣隙才能保證磁路不飽和，才能得到線性的電感元件，而只有線性元件才能有足夠的控制精度。而只有線性元件才能有足夠的控制精度。移相電抗器：移相電抗器：l電磁疊加的相復(fù)勵(lì)自勵(lì)恒壓裝置：根據(jù)變壓器的磁勢關(guān)系，可得到平衡方程式：根據(jù)變壓器的磁勢關(guān)系，可得到平衡方程式： 即：即： 。調(diào)節(jié)由變壓器的匝數(shù)，可獲得比電流疊加相復(fù)勵(lì)更調(diào)節(jié)由變壓器的匝數(shù)，可獲得比電流疊加相復(fù)勵(lì)更好的復(fù)勵(lì)恒壓特性。好的復(fù)勵(lì)恒壓特性。l交流側(cè)電勢疊加相復(fù)勵(lì)自勵(lì)恒壓裝置：電勢疊加，電流互感器與電壓電勢疊加，電流互感器與電壓檢測信號(hào)串聯(lián)，與電抗并聯(lián)。檢測信號(hào)串

14、聯(lián)，與電抗并聯(lián)。l起壓和參數(shù)調(diào)整： 起壓：起壓：自勵(lì)靠很小剩磁電壓，為自勵(lì)靠很小剩磁電壓，為了克服二極管死區(qū)，采用諧振電容。了克服二極管死區(qū)，采用諧振電容。 調(diào)整：空載調(diào)移相電抗器的調(diào)整：空載調(diào)移相電抗器的氣隙氣隙或匝數(shù)；滿載偏差調(diào)電流互感器匝數(shù)或三繞組變壓器電流線圈匝數(shù)。或匝數(shù)；滿載偏差調(diào)電流互感器匝數(shù)或三繞組變壓器電流線圈匝數(shù)。第二節(jié)要點(diǎn)第二節(jié)要點(diǎn)：不可控相復(fù)勵(lì)種類和原理；自勵(lì)起壓方法；參數(shù)調(diào)節(jié)。：不可控相復(fù)勵(lì)種類和原理；自勵(lì)起壓方法；參數(shù)調(diào)節(jié)。 123123.晶閘管（可控硅）自動(dòng)勵(lì)磁裝置l測量比較電路：特點(diǎn)特點(diǎn)：1. 優(yōu)點(diǎn)：動(dòng)態(tài)性能好優(yōu)點(diǎn)：動(dòng)態(tài)性能好(慣性小、體小重輕、成本低、易系列慣性

15、小、體小重輕、成本低、易系列)； 2. 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 產(chǎn)生干擾，強(qiáng)勵(lì)能力差，元件抗產(chǎn)生干擾，強(qiáng)勵(lì)能力差，元件抗“過流、壓過流、壓”能力差能力差。組成組成：測量比較、移相觸發(fā)、可控整流、保護(hù)起勵(lì)：測量比較、移相觸發(fā)、可控整流、保護(hù)起勵(lì) 四部分電路。四部分電路。原理原理：測量偏差，控制晶閘管導(dǎo)通角和勵(lì)磁電流，控制主發(fā)電機(jī)電壓。：測量偏差，控制晶閘管導(dǎo)通角和勵(lì)磁電流，控制主發(fā)電機(jī)電壓。 作用：測量發(fā)電機(jī)電壓，要求有較高作用：測量發(fā)電機(jī)電壓，要求有較高的靈敏度、穩(wěn)定性和線性度、動(dòng)態(tài)性能。的靈敏度、穩(wěn)定性和線性度、動(dòng)態(tài)性能。 電路：單相、三相測量整流和三相測電路：單相、三相測量整流和三相測量六相整流。量

16、六相整流。 視具體要求定。視具體要求定。 單相性能較差：要求準(zhǔn)確，則需要較單相性能較差：要求準(zhǔn)確，則需要較強(qiáng)濾波，從而影響動(dòng)態(tài)性能。三相測量六強(qiáng)濾波，從而影響動(dòng)態(tài)性能。三相測量六相整流性能最好，但用元件多。相整流性能最好，但用元件多。測量電路：測量電路：比較電路：比較電路： 作用作用：把測量整流電路輸出的電：把測量整流電路輸出的電壓與基準(zhǔn)電壓比較壓與基準(zhǔn)電壓比較,得到一個(gè)反映發(fā)電得到一個(gè)反映發(fā)電機(jī)電壓偏差的直流電壓信號(hào)。機(jī)電壓偏差的直流電壓信號(hào)。 特性特性：圖：圖12-3-212-3-2比較電路的特性是比較電路的特性是“先正反饋，后負(fù)反饋先正反饋，后負(fù)反饋”。l移相觸發(fā)電路： 在各種勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝

17、置中，觸發(fā)器形式在各種勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置中，觸發(fā)器形式l可控整流主電路： 與一般可控整流同，有：單相半波、與一般可控整流同，有：單相半波、橋式，三相橋式等。橋式，三相橋式等。多樣，主要有：單結(jié)晶體管、單穩(wěn)態(tài)、三極管、阻塞振蕩器等觸發(fā)器。多樣，主要有：單結(jié)晶體管、單穩(wěn)態(tài)、三極管、阻塞振蕩器等觸發(fā)器。l保護(hù)和起勵(lì)電路：保護(hù)電路保護(hù)電路：對(duì)元件保護(hù)，通常有阻容保護(hù)、快熔保護(hù)等。：對(duì)元件保護(hù)，通常有阻容保護(hù)、快熔保護(hù)等。起勵(lì)電路起勵(lì)電路：剩磁電壓低不能觸發(fā)，用圖：剩磁電壓低不能觸發(fā)，用圖12-3-3觸發(fā)。觸發(fā)。 若無剩磁則還有若無剩磁則還有“充磁充磁”電路。電路。第三節(jié)要點(diǎn)第三節(jié)要點(diǎn)：晶閘管自動(dòng)勵(lì)磁裝置（組

18、成，特點(diǎn)）；各：晶閘管自動(dòng)勵(lì)磁裝置（組成，特點(diǎn)）；各電路的作用。電路的作用。 124124.可控相復(fù)勵(lì)恒壓原理 不可控相復(fù)勵(lì)精度不高，采用復(fù)合式勵(lì)磁裝置即為可控相復(fù)勵(lì)。不可控相復(fù)勵(lì)精度不高，采用復(fù)合式勵(lì)磁裝置即為可控相復(fù)勵(lì)?？煽叵鄰?fù)勵(lì)可控相復(fù)勵(lì)：基本勵(lì)磁基本勵(lì)磁相復(fù)勵(lì)，相復(fù)勵(lì)，輔助勵(lì)磁輔助勵(lì)磁晶閘管或電磁型晶閘管或電磁型電壓調(diào)節(jié)器電壓調(diào)節(jié)器。l可控相復(fù)勵(lì)變壓器式可控相復(fù)勵(lì)裝置： 組成：基本勵(lì)磁組成：基本勵(lì)磁“電磁疊加電磁疊加”；AVR控制控制“直流磁化繞組直流磁化繞組”。(改變改變輸出輸出) 直流磁化繞組的直流電流可改變磁路的磁直流磁化繞組的直流電流可改變磁路的磁導(dǎo)率，使交流繞組的電抗改變，從

19、而改變相導(dǎo)率，使交流繞組的電抗改變，從而改變相復(fù)勵(lì)變壓器的輸出電流。（磁放大器原理）復(fù)勵(lì)變壓器的輸出電流。（磁放大器原理）單線原理圖單線原理圖 等效電路圖等效電路圖磁放大器磁放大器l其它可控相復(fù)勵(lì)裝置：組成原理：組成原理：基本勵(lì)磁基本勵(lì)磁：電流疊加；：電流疊加；AVRAVR控制移相電抗器的飽控制移相電抗器的飽和程度和程度，改變電抗值。用，改變電抗值。用調(diào)節(jié)相復(fù)勵(lì)空載分量調(diào)節(jié)相復(fù)勵(lì)空載分量消除偏差。消除偏差。原理：原理：電流疊加；電流疊加；AVRAVR控制分流，也是調(diào)節(jié)空載分量?？刂品至鳎彩钦{(diào)節(jié)空載分量。原理：原理：電流疊加；電流疊加；AVRAVR控制分流，也是調(diào)節(jié)空載分量?？刂品至?，也是調(diào)節(jié)

20、空載分量?？煽仉娍蛊鞣至鞯目煽叵鄰?fù)勵(lì)裝置：可控電抗器分流的可控相復(fù)勵(lì)裝置： 可控移相電抗器式可控相復(fù)勵(lì)裝置：可控移相電抗器式可控相復(fù)勵(lì)裝置： 直流側(cè)晶閘管分流的可控相復(fù)勵(lì)裝置：直流側(cè)晶閘管分流的可控相復(fù)勵(lì)裝置：交流側(cè)晶閘管分流的可控相復(fù)勵(lì)裝置：交流側(cè)晶閘管分流的可控相復(fù)勵(lì)裝置：原理：原理：電流疊加；電流疊加；AVRAVR控制直流側(cè)分流，直接調(diào)節(jié)勵(lì)磁?？刂浦绷鱾?cè)分流，直接調(diào)節(jié)勵(lì)磁。第四節(jié)要點(diǎn)第四節(jié)要點(diǎn)：可控相復(fù)勵(lì)裝置的組成、原理和特點(diǎn)；實(shí)：可控相復(fù)勵(lì)裝置的組成、原理和特點(diǎn)；實(shí)現(xiàn)方法（幾種）。現(xiàn)方法（幾種）。 125125.無刷同步發(fā)電機(jī)恒壓系統(tǒng)無刷同步發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)：兩臺(tái)同步發(fā)電機(jī)同軸安裝，一臺(tái)主

21、發(fā)電機(jī)為無刷同步發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)：兩臺(tái)同步發(fā)電機(jī)同軸安裝，一臺(tái)主發(fā)電機(jī)為轉(zhuǎn)極式，一臺(tái)勵(lì)磁機(jī)為轉(zhuǎn)樞式。圖轉(zhuǎn)極式，一臺(tái)勵(lì)磁機(jī)為轉(zhuǎn)樞式。圖12-5-1是其一種勵(lì)磁系統(tǒng)原理圖。是其一種勵(lì)磁系統(tǒng)原理圖。 l恒壓原理： 勵(lì)磁機(jī)：兩個(gè)勵(lì)磁繞勵(lì)磁機(jī)：兩個(gè)勵(lì)磁繞組，主磁通為這兩個(gè)繞組組，主磁通為這兩個(gè)繞組共同產(chǎn)生。共同產(chǎn)生。 基本勵(lì)磁：電流疊加基本勵(lì)磁：電流疊加相復(fù)勵(lì)（勵(lì)磁繞組相復(fù)勵(lì)（勵(lì)磁繞組F1F1），），輔助勵(lì)磁由輔助勵(lì)磁由AVRAVR提供（勵(lì)提供（勵(lì)磁繞組磁繞組F2F2）。）。單線原理圖單線原理圖AVRAVR原理框圖原理框圖 圖圖12-5-212-5-2為為AVRAVR的框圖，的框圖，AVRAVR根據(jù)檢測的發(fā)

22、電機(jī)實(shí)際電壓與給定電根據(jù)檢測的發(fā)電機(jī)實(shí)際電壓與給定電壓比較，得到電壓偏差信號(hào)的大小和方向，然后向勵(lì)磁繞組壓比較，得到電壓偏差信號(hào)的大小和方向，然后向勵(lì)磁繞組F2F2提供輔提供輔助勵(lì)磁電流以消除電壓偏差。助勵(lì)磁電流以消除電壓偏差。l無功功率的自動(dòng)調(diào)整： 無功功率自動(dòng)調(diào)整由圖無功功率自動(dòng)調(diào)整由圖12-5-312-5-3線路線路完成。完成。 單機(jī)運(yùn)行時(shí)，差動(dòng)電流互感器單機(jī)運(yùn)行時(shí)，差動(dòng)電流互感器DCTDCT的的繞組繞組B B被另一臺(tái)機(jī)主開關(guān)常閉觸頭短接，被另一臺(tái)機(jī)主開關(guān)常閉觸頭短接，無功功率自動(dòng)調(diào)整不起作用。無功功率自動(dòng)調(diào)整不起作用。 并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，若無功功率分配不均并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，若無功功率分配不均勻，則

23、兩臺(tái)發(fā)電機(jī)的電壓不相等，兩機(jī)勻，則兩臺(tái)發(fā)電機(jī)的電壓不相等，兩機(jī)之間將產(chǎn)生無功功率環(huán)流，兩個(gè)之間將產(chǎn)生無功功率環(huán)流，兩個(gè)B B繞組產(chǎn)繞組產(chǎn)生的電勢大小相等、方向相反，沒有電生的電勢大小相等、方向相反，沒有電流流過。于是兩個(gè)流流過。于是兩個(gè)A A繞組產(chǎn)生均壓電勢也繞組產(chǎn)生均壓電勢也是大小相等、方向相反，使兩臺(tái)機(jī)的是大小相等、方向相反，使兩臺(tái)機(jī)的AVRAVR向相反的方向調(diào)節(jié)，直至兩臺(tái)機(jī)電壓相向相反的方向調(diào)節(jié)，直至兩臺(tái)機(jī)電壓相等，無功功率均勻分配。等，無功功率均勻分配。 無功功率均勻分配時(shí)，兩個(gè)無功功率均勻分配時(shí)，兩個(gè)B B繞組串聯(lián)短接，繞組串聯(lián)短接，A A繞組沒有均壓電勢。繞組沒有均壓電勢。第五節(jié)要

24、點(diǎn)第五節(jié)要點(diǎn)：系統(tǒng)的組成；恒壓原理；均壓。：系統(tǒng)的組成；恒壓原理；均壓。 126126.并聯(lián)運(yùn)行同步發(fā)電機(jī)無功自動(dòng)分配無差特性無差特性有差特性有差特性 無功分配不均危害無功分配不均危害：銅損增加、效率下降、并聯(lián)：銅損增加、效率下降、并聯(lián)穩(wěn)定性下降（一臺(tái)易過載保護(hù)，從而都跳閘）。穩(wěn)定性下降（一臺(tái)易過載保護(hù)，從而都跳閘）。 規(guī)范規(guī)范規(guī)定規(guī)定：當(dāng)負(fù)載在總額定功率：當(dāng)負(fù)載在總額定功率2020100%100%范范圍變化時(shí)，應(yīng)能穩(wěn)定運(yùn)行。功率分配誤差應(yīng)符合：圍變化時(shí)，應(yīng)能穩(wěn)定運(yùn)行。功率分配誤差應(yīng)符合：實(shí)際承擔(dān)無功功率與按額定功率分配比例的計(jì)算值實(shí)際承擔(dān)無功功率與按額定功率分配比例的計(jì)算值之差，應(yīng)不超過最大

25、發(fā)電機(jī)額定無功的之差，應(yīng)不超過最大發(fā)電機(jī)額定無功的10%10%。l無功功率分配的基本原理： 調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)：通過調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流達(dá)到無功功率的調(diào)節(jié)。為了維持：通過調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流達(dá)到無功功率的調(diào)節(jié)。為了維持電網(wǎng)電壓不變，應(yīng)該兩臺(tái)同時(shí)反方向調(diào)節(jié)。分配與調(diào)壓器特性有關(guān)。電網(wǎng)電壓不變，應(yīng)該兩臺(tái)同時(shí)反方向調(diào)節(jié)。分配與調(diào)壓器特性有關(guān)。 調(diào)壓特性調(diào)壓特性：調(diào)壓器特性有兩種，無差特性和有差特性。：調(diào)壓器特性有兩種，無差特性和有差特性。 穩(wěn)定要求穩(wěn)定要求：調(diào)壓特性都為有差特性，且兩特性應(yīng)盡量一致調(diào)壓特性都為有差特性，且兩特性應(yīng)盡量一致。特性不。特性不一致，無功功率分配不均；一致，無功功率分配不均；若為無差特

26、性或上翹特性則不均且不穩(wěn)定若為無差特性或上翹特性則不均且不穩(wěn)定。l均壓連接： 不可控相復(fù)勵(lì)：保證無不可控相復(fù)勵(lì)：保證無功分配穩(wěn)定性的方法是采功分配穩(wěn)定性的方法是采用用“均壓線均壓線”。 均壓線的種類：直流、均壓線的種類：直流、交流兩種。交流兩種。 直流均壓線：同容量同直流均壓線：同容量同型號(hào)發(fā)電機(jī)并聯(lián)時(shí)采用。型號(hào)發(fā)電機(jī)并聯(lián)時(shí)采用。勵(lì)磁參數(shù)一致，可保證勵(lì)勵(lì)磁參數(shù)一致，可保證勵(lì)磁電流在任何時(shí)候都相同磁電流在任何時(shí)候都相同。 交流均壓線：又稱交流均壓線：又稱“移移相電抗器均壓線相電抗器均壓線”，其原，其原理與直流均壓線基本相同理與直流均壓線基本相同。主要原因是勵(lì)磁繞組參。主要原因是勵(lì)磁繞組參數(shù)不一致

27、，不能采用直流數(shù)不一致，不能采用直流均壓線。均壓線。l調(diào)差裝置： 問題的提出：按電壓偏差進(jìn)行調(diào)節(jié)的勵(lì)問題的提出：按電壓偏差進(jìn)行調(diào)節(jié)的勵(lì)磁裝置，其特性接近無差特性，發(fā)電機(jī)并聯(lián)磁裝置，其特性接近無差特性，發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行時(shí)會(huì)使無功功率分配不穩(wěn)定。運(yùn)行時(shí)會(huì)使無功功率分配不穩(wěn)定。 調(diào)差裝置：又稱調(diào)差裝置：又稱“電流穩(wěn)定裝置電流穩(wěn)定裝置”。為。為了并聯(lián)運(yùn)行的需要，就應(yīng)使發(fā)電機(jī)的調(diào)壓特了并聯(lián)運(yùn)行的需要，就應(yīng)使發(fā)電機(jī)的調(diào)壓特性變?yōu)榫哂幸欢ㄏ陆德实挠胁钐匦?。在調(diào)壓性變?yōu)榫哂幸欢ㄏ陆德实挠胁钐匦?。在調(diào)壓裝置上加裝的可以改變調(diào)差系數(shù)的裝置，以裝置上加裝的可以改變調(diào)差系數(shù)的裝置，以調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)特性的裝置，就是調(diào)差裝置。

28、調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)特性的裝置，就是調(diào)差裝置。 圖圖12-6-512-6-5是一個(gè)典型的調(diào)差裝置。是一個(gè)典型的調(diào)差裝置。 原理：原理：AVRAVR輸入電壓為：輸入電壓為：U U0 0UUCACA+I+Ib bsinsinRR 發(fā)電機(jī)的無功分量能反映到發(fā)電機(jī)的無功分量能反映到AVRAVR的輸入的輸入端，調(diào)節(jié)電阻端，調(diào)節(jié)電阻R R的值，可使調(diào)壓特性一致。的值，可使調(diào)壓特性一致。第六節(jié)要點(diǎn)第六節(jié)要點(diǎn)：無功分配基本原理（要求）；均壓線；調(diào)差的目的。：無功分配基本原理（要求）；均壓線；調(diào)差的目的。127127.調(diào)速器特性與并聯(lián)有功分配 規(guī)范規(guī)范規(guī)定規(guī)定，并聯(lián)運(yùn)行的交流發(fā)電機(jī)組，當(dāng)負(fù)載在總額定功率的，并聯(lián)運(yùn)行的交流

29、發(fā)電機(jī)組，當(dāng)負(fù)載在總額定功率的2020100%100%范圍內(nèi)變化時(shí)，應(yīng)能穩(wěn)定運(yùn)行，其有功功率分配誤差在發(fā)電機(jī)范圍內(nèi)變化時(shí)，應(yīng)能穩(wěn)定運(yùn)行，其有功功率分配誤差在發(fā)電機(jī)額定功率相同時(shí)應(yīng)不超過發(fā)電機(jī)額定功率的額定功率相同時(shí)應(yīng)不超過發(fā)電機(jī)額定功率的10%10%，功率不同時(shí)應(yīng)不超，功率不同時(shí)應(yīng)不超過最大發(fā)電機(jī)額定功率的過最大發(fā)電機(jī)額定功率的10%10%和最小發(fā)電機(jī)額定功率的和最小發(fā)電機(jī)額定功率的20%20%。l調(diào)速器及其調(diào)速特性： 調(diào)速器調(diào)速器：根據(jù)原動(dòng)機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速與給定轉(zhuǎn)：根據(jù)原動(dòng)機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速與給定轉(zhuǎn)速的差值對(duì)轉(zhuǎn)速進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)。有多種型速的差值對(duì)轉(zhuǎn)速進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)。有多種型式，由測量、比較、執(zhí)行等環(huán)節(jié)組成。式

30、，由測量、比較、執(zhí)行等環(huán)節(jié)組成。 有功功率分配有功功率分配：與各機(jī)調(diào)速特性有關(guān)。：與各機(jī)調(diào)速特性有關(guān)。 調(diào)速器特性調(diào)速器特性：簡單比例（下降）控制器：簡單比例（下降）控制器特性，下降率由彈簧剛度決定。加入積分特性，下降率由彈簧剛度決定。加入積分環(huán)節(jié)為無差特性。環(huán)節(jié)為無差特性。 調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)：彈簧預(yù)緊力增加，特性向上平移：彈簧預(yù)緊力增加，特性向上平移；預(yù)緊力減小，特性向下平移。；預(yù)緊力減小，特性向下平移。l發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行的有功功率分配： 有差特性有差特性：并聯(lián)運(yùn)行時(shí)能隨電網(wǎng)負(fù)荷變化自動(dòng)穩(wěn)定：并聯(lián)運(yùn)行時(shí)能隨電網(wǎng)負(fù)荷變化自動(dòng)穩(wěn)定分配有功功率；分配有功功率； 理想的特性理想的特性：差不大的有差差不大的有差

31、，且斜率一致的特性且斜率一致的特性。 無差特性無差特性：不能并聯(lián)運(yùn)行，：不能并聯(lián)運(yùn)行， 無穩(wěn)定工作點(diǎn)。無穩(wěn)定工作點(diǎn)。 一臺(tái)有差另一臺(tái)無差一臺(tái)有差另一臺(tái)無差：負(fù)荷變化時(shí)，：負(fù)荷變化時(shí)，有差承受的負(fù)有差承受的負(fù)荷不變荷不變，所有負(fù)荷變化都由無差承擔(dān)所有負(fù)荷變化都由無差承擔(dān)。l有功功率的轉(zhuǎn)移操作： 方法：通過操作調(diào)速器電動(dòng)機(jī)的控制開關(guān)（在發(fā)電方法：通過操作調(diào)速器電動(dòng)機(jī)的控制開關(guān)（在發(fā)電機(jī)控制屏上），使電動(dòng)機(jī)改變調(diào)速器彈簧的預(yù)緊力，機(jī)控制屏上），使電動(dòng)機(jī)改變調(diào)速器彈簧的預(yù)緊力，使特性上下平移。轉(zhuǎn)移負(fù)載時(shí)必須同時(shí)向反方向調(diào)節(jié)使特性上下平移。轉(zhuǎn)移負(fù)載時(shí)必須同時(shí)向反方向調(diào)節(jié)兩機(jī)組的調(diào)速控制開關(guān)，才能保持電網(wǎng)

32、頻率不變。兩機(jī)組的調(diào)速控制開關(guān)，才能保持電網(wǎng)頻率不變。 步驟：圖步驟：圖12-7-512-7-5說明：剛剛并網(wǎng)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)，調(diào)說明：剛剛并網(wǎng)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)，調(diào)速器特性速器特性2 2，增加油門后特性為，增加油門后特性為；運(yùn)行機(jī)特性由；運(yùn)行機(jī)特性由1 1減減小油門后為小油門后為，有功功率平均分配。，有功功率平均分配。第七節(jié)要點(diǎn)第七節(jié)要點(diǎn)：調(diào)速器特性（有無差），有功分配，功率轉(zhuǎn)移方法。：調(diào)速器特性（有無差），有功分配，功率轉(zhuǎn)移方法。 128128.自動(dòng)調(diào)頻調(diào)載原理 自動(dòng)調(diào)頻調(diào)載裝置的主要作用自動(dòng)調(diào)頻調(diào)載裝置的主要作用：1.保持電網(wǎng)保持電網(wǎng)頻率恒定頻率恒定；2.按比例按比例分分配配并聯(lián)運(yùn)行發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行

33、發(fā)電機(jī)負(fù)荷負(fù)荷；3.解列時(shí)自動(dòng)解列時(shí)自動(dòng)轉(zhuǎn)移負(fù)荷轉(zhuǎn)移負(fù)荷。l自動(dòng)調(diào)頻調(diào)載方法： 設(shè)置容量足夠大的主調(diào)發(fā)電機(jī)，由控制器對(duì)油門進(jìn)行二次調(diào)節(jié)，承設(shè)置容量足夠大的主調(diào)發(fā)電機(jī)，由控制器對(duì)油門進(jìn)行二次調(diào)節(jié)，承擔(dān)所有負(fù)荷的變化；其它發(fā)電機(jī)作為基載發(fā)電機(jī)，工作點(diǎn)為額定頻率、擔(dān)所有負(fù)荷的變化；其它發(fā)電機(jī)作為基載發(fā)電機(jī)，工作點(diǎn)為額定頻率、額定負(fù)載。各基載機(jī)特性為有差特性；主調(diào)機(jī)實(shí)現(xiàn)無差特性。額定負(fù)載。各基載機(jī)特性為有差特性；主調(diào)機(jī)實(shí)現(xiàn)無差特性。 按工作原理分：按工作原理分：1.1.虛有差法；虛有差法；2.2.主調(diào)發(fā)電機(jī)法。（船用虛有差）。主調(diào)發(fā)電機(jī)法。（船用虛有差）。虛有差法：虛有差法：主調(diào)發(fā)電機(jī)法：主調(diào)發(fā)電機(jī)法

34、： 調(diào)速器都為有差特性，經(jīng)過（控制頻差和功率差的裝置）進(jìn)行二次調(diào)速器都為有差特性，經(jīng)過（控制頻差和功率差的裝置）進(jìn)行二次調(diào)節(jié)，使實(shí)際電網(wǎng)頻率保持額定（無差）、且各機(jī)組負(fù)荷按容量分配。調(diào)節(jié)，使實(shí)際電網(wǎng)頻率保持額定（無差）、且各機(jī)組負(fù)荷按容量分配。調(diào)速器一次調(diào)節(jié)未達(dá)要求，需二次調(diào)。調(diào)速器一次調(diào)節(jié)未達(dá)要求，需二次調(diào)。（船上采用）（船上采用）（船上不采用）（船上不采用）l自動(dòng)調(diào)頻調(diào)載裝置的原理：組成：組成：1.頻率變換器；頻率變換器；2.有功功率變換器；有功功率變換器；3.運(yùn)算環(huán)節(jié)；運(yùn)算環(huán)節(jié)；4.調(diào)整器。調(diào)整器。 作用作用：檢測實(shí)際頻率：檢測實(shí)際頻率f f0 0與給定頻率與給定頻率f fn n比較比較

35、得出反映頻差大小和方向的頻差信號(hào)。得出反映頻差大小和方向的頻差信號(hào)。頻率變換器：頻率變換器： 一個(gè)電站只需要一個(gè)頻率變換器一個(gè)電站只需要一個(gè)頻率變換器即可即可滿足控制裝置實(shí)現(xiàn)頻率恒定的需要。滿足控制裝置實(shí)現(xiàn)頻率恒定的需要。 方法方法：有諧振式和基于波形變換式。：有諧振式和基于波形變換式?；诓ㄐ巫儞Q式：基于波形變換式：諧振式：諧振式： 作用：計(jì)算每臺(tái)發(fā)電機(jī)應(yīng)承擔(dān)功率，及與實(shí)際作用：計(jì)算每臺(tái)發(fā)電機(jī)應(yīng)承擔(dān)功率，及與實(shí)際承擔(dān)功率的差值。只要有偏差，就發(fā)出調(diào)節(jié)信號(hào)。承擔(dān)功率的差值。只要有偏差，就發(fā)出調(diào)節(jié)信號(hào)。運(yùn)算環(huán)節(jié)：運(yùn)算環(huán)節(jié)： 每臺(tái)機(jī)都需要檢測有功功率。獲得一個(gè)每臺(tái)機(jī)都需要檢測有功功率。獲得一個(gè)與發(fā)

36、電機(jī)實(shí)際有功功率成正比的電壓信號(hào)。與發(fā)電機(jī)實(shí)際有功功率成正比的電壓信號(hào)。 原理：圖原理：圖12-8-312-8-3，實(shí)際采用兩個(gè)單相并，實(shí)際采用兩個(gè)單相并送器測量三相功率（見送器測量三相功率（見P.246P.246圖圖15-3-215-3-2）。）。有功功率變換器：有功功率變換器： 功能：功能：根據(jù)運(yùn)算環(huán)節(jié)送來的根據(jù)運(yùn)算環(huán)節(jié)送來的頻差和功率差控制發(fā)電機(jī)調(diào)速器頻差和功率差控制發(fā)電機(jī)調(diào)速器馬達(dá)。具體：馬達(dá)。具體：1.能判斷并決定調(diào)能判斷并決定調(diào)速方向；速方向；2.適當(dāng)延時(shí)避開動(dòng)態(tài)過適當(dāng)延時(shí)避開動(dòng)態(tài)過程；程；3.有一定的不靈敏區(qū)。有一定的不靈敏區(qū)。調(diào)整器：調(diào)整器：第八節(jié)要點(diǎn)第八節(jié)要點(diǎn)：調(diào)頻調(diào)載裝置組

37、成、功能和調(diào)節(jié)原理。：調(diào)頻調(diào)載裝置組成、功能和調(diào)節(jié)原理。 129129.自動(dòng)分級(jí)卸載及自動(dòng)增減機(jī)組l自動(dòng)分級(jí)卸載裝置： 功能功能：發(fā)電機(jī)過載時(shí)自：發(fā)電機(jī)過載時(shí)自動(dòng)將部分次要負(fù)載切除。動(dòng)將部分次要負(fù)載切除。 作用作用：1.保護(hù)發(fā)電機(jī)正保護(hù)發(fā)電機(jī)正常工作；常工作；2.不間斷供電。不間斷供電。 ZFX-1ZFX-1型型：圖：圖12-9-112-9-1。 是是綜合保護(hù)裝置綜合保護(hù)裝置，可作為發(fā)電機(jī)的：，可作為發(fā)電機(jī)的：1.1.過載過載保護(hù)；保護(hù)；2.2.欠壓欠壓保護(hù)。保護(hù)。 通過使發(fā)電機(jī)分勵(lì)脫扣線圈動(dòng)作跳閘。通過使發(fā)電機(jī)分勵(lì)脫扣線圈動(dòng)作跳閘。 組成組成：電流信號(hào)變換、檢測、兩級(jí)卸載、過載反時(shí)限跳閘，電

38、壓檢：電流信號(hào)變換、檢測、兩級(jí)卸載、過載反時(shí)限跳閘，電壓檢測、延時(shí)切斷，電源等。測、延時(shí)切斷，電源等。 原理原理：電流為：電流為110%I110%Ie e（額定電流）開始延時(shí)，延時(shí)到（額定電流）開始延時(shí)，延時(shí)到第一級(jí)卸載第一級(jí)卸載；若過載仍未消除則繼續(xù)延時(shí)，延時(shí)再到若過載仍未消除則繼續(xù)延時(shí)，延時(shí)再到第二級(jí)卸載第二級(jí)卸載；仍然過載則立即使；仍然過載則立即使發(fā)電機(jī)跳閘。若發(fā)電機(jī)跳閘。若短路電流則立即跳閘短路電流則立即跳閘。欠壓則延時(shí)欠壓則延時(shí)1 13 3秒跳閘秒跳閘。l自動(dòng)增減運(yùn)行機(jī)組原理：無人機(jī)艙對(duì)電站自動(dòng)化的要求。無人機(jī)艙對(duì)電站自動(dòng)化的要求。 機(jī)組能否起動(dòng)條件機(jī)組能否起動(dòng)條件：1.1.第一備第一備用；用；2.2.已準(zhǔn)備好；已準(zhǔn)備好；3.3.系統(tǒng)有要求