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

交流勵磁機系統(tǒng)（三機它勵）組成：交流主勵磁機（ACL）和交流副勵磁機（ACFL）都與發(fā)電機同軸。副勵磁機是自勵式的，其磁場繞組由副勵磁機機端電壓經(jīng)整流后供電。也有用永磁發(fā)電機作副勵磁機的，亦稱三機它勵勵磁系統(tǒng)。

優(yōu)點：它勵，勵磁電源不受系統(tǒng)電源的影響缺點：調(diào)節(jié)速度慢，軸系長度長，易引發(fā)軸系振蕩同軸交流勵磁機系統(tǒng)（二機它勵）組成：交流主勵磁機經(jīng)過可控硅整流裝置向發(fā)電機轉(zhuǎn)子回路提供勵磁電流；AVR控制可控硅的觸發(fā)角，調(diào)整其輸出電流，亦稱為兩機它勵勵磁系統(tǒng)。勵磁系統(tǒng)沒有副勵磁機，交流勵磁機的勵磁電源由發(fā)電機出口電壓經(jīng)勵磁變壓器后獲得，自動勵磁調(diào)節(jié)器控制可控硅磚觸發(fā)角，以調(diào)節(jié)交流勵磁機勵磁電流，交流勵磁機輸出電壓經(jīng)硅二極管整流后接至發(fā)電機轉(zhuǎn)子，亦稱為兩機一變勵磁系統(tǒng)。

優(yōu)點：取消副勵磁機，軸系長度縮短；缺點：調(diào)節(jié)速度慢同軸自勵系統(tǒng)（并勵、復勵）自并勵勵磁系統(tǒng)組成：勵磁變壓器、大功率可控硅整流柜、滅磁及過電壓保護、起勵設(shè)備、自動電壓調(diào)節(jié)器優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、響應速度快缺點：強勵時系統(tǒng)電壓變化復雜交流側(cè)串聯(lián)自復激勵磁系統(tǒng)勵磁電壓變壓器ZB（并聯(lián)變）的副方電壓與勵磁電流變壓器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。當發(fā)電機負載情況變化時，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極電壓增大，故這種勵磁方式具有相復勵作用。靜止無刷勵磁系統(tǒng)

組成：主勵磁機（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)電機轉(zhuǎn)子回路。無刷勵磁系統(tǒng)中的副勵磁機（PMG）是一個永磁式中頻發(fā)電機，它與發(fā)電機同軸旋轉(zhuǎn)。主勵磁機的磁場繞組是靜止的，即它是一個磁極靜止、電樞旋轉(zhuǎn)的交流發(fā)電機。無刷勵磁系統(tǒng)徹底革除了滑環(huán)、電刷等轉(zhuǎn)動接觸元件，提高了運行可靠性和減少了機組維護工作量。但旋轉(zhuǎn)半導體無刷勵磁方式對硅元件的可靠性要求高，不能采用傳統(tǒng)的滅磁裝置進行滅磁，轉(zhuǎn)子電流、電壓及溫度不便直接測量等。這些都是需要研究解決的問題旋轉(zhuǎn)

勵磁調(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）恒電壓閉環(huán)自動電壓調(diào)節(jié)器

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

勵磁調(diào)節(jié)器構(gòu)成

移相原理模擬電路移相原理數(shù)字移相原理之一

1、首先計算α角；

2、將α角轉(zhuǎn)換為計數(shù)器的計數(shù)時間T；

3、由同步點啟動計數(shù)器，計數(shù)時間就是α角；

4、計數(shù)時間到，觸發(fā)相應的可控硅；

5、每隔600再觸發(fā)下一個可控硅，共6個可控硅；

6、每發(fā)一個脈沖，啟動脈寬中斷，控制脈沖寬度。

勵磁調(diào)節(jié)器輸出脈沖脈沖變壓器作用隔離功率匹配脈沖發(fā)展形式寬脈沖雙脈沖寬高頻脈沖雙高頻脈沖

勵磁調(diào)節(jié)器功能簡介無功補償（調(diào)差）強勵電流限制（快速限制）過勵限制（勵磁電流慢速、反時限）欠勵限制（P-Q）定子電流限制（過無功限制）伏赫限制（V/HZ、U/F）（過激磁）軟起勵功能PSS功能電制動功能PT斷線保護

勵磁調(diào)差原理與應用全控橋強勵與強減按照Ud=1.35U2cosa，一般強勵α=150；強減α=1500

強勵限制與過勵限制1、電壓強勵能力取決于勵磁變二次電壓（陽極電壓）；

2、電流強勵能力取決于可控硅電流或者說是功率柜的數(shù)量；

3、強勵限制是指電流限制倍數(shù)：倍；功率柜故障取1.1倍；

4、過勵限制是勵磁電流限制，大于1.1倍，反時限，勵磁電流閉環(huán)；

欠勵限制欠勵動作后按照Q閉環(huán)運行，欠勵設(shè)定值與機端電壓值相關(guān)的設(shè)計

發(fā)電機進相不能太深，否則定子繞組的端部、磁軛等部件可能過熱，將嚴重影響發(fā)電機的運行安全，失磁保護將動作停機。為了保證機組的穩(wěn)定運行，低勵限制器必須在機組超過限制區(qū)之前將定子電壓升高，以使機組運行點回到允許的允許范圍之內(nèi)。定子電流限制（過無功限制、過勵限制）定子電流限制還可以采用根據(jù)發(fā)電機輸出的有功功率來確定發(fā)電機允許輸出無功功率的方式來實現(xiàn)，即過無功限制當發(fā)電機電流超過了限制區(qū)，如果此時機組運行在進相狀態(tài)，則限制器動作，增加勵磁電流；如果此時機組在遲相運行，則限制動作，減少勵磁電流?？傊?，定子電流限制器的作用是調(diào)節(jié)發(fā)電機定子電流中的無功分量，使發(fā)電機電流回到限制區(qū)以內(nèi)運行。伏赫限制以及其他輔助功能設(shè)計U/F限制器是為了保護機組及與機組相連的變壓器過激磁。當機組頻率降低的時候，為了使機組的機端電壓保持恒定，勵磁系統(tǒng)將會增加勵磁電流，此時，如果機組在低頻率的情況下使機端電壓保持在額定值，那么對機組及所有與機組相連的變壓器而言，將有可能出現(xiàn)過磁通現(xiàn)象（尤其是主變壓器），從而對機組及變壓器造成損壞。其他輔助控制功能1、PT斷線保護功能；2、軟起勵功能；3、主開關(guān)容錯功能；4、同步電壓斷線保護勵磁線產(chǎn)生瓜負阻社尼的啄原因阻尼過（正疲、零抽、負關(guān)）VS慣性動態(tài)穩(wěn)熟定可以改理解故為機電舌振蕩砌的阻像尼問索題。AVR裁造成阻脫尼變?nèi)?、甚至賀變負（K奪5變脫負)。在—定的運圍行方式疾及勵磁于系統(tǒng)參敬數(shù)下，盟AVR砌在維持Ug恒定礦的同駁時，區(qū)會產(chǎn)敘生負鳳的阻價尼作棟用。擾動犁前后?。害傍→顫Δ豆δ1羞→驅(qū)Δ嗚δ→擺動→阻尼→Δδ2呢→穩(wěn)定傳統(tǒng)不勵磁昌：低悶增益?zhèn)z慢速撕（沒珠有能腔力管貸閑事廚）Δδ→ΔU縣g→A暑VR作用小陸、反應鼠慢→ΔUf小→ΔI景f小攤→Δ→ΔP（力矩象橫限不明孫）→驢對Δδ影響極剩小?，F(xiàn)代媽勵磁為：高蜻增益司快速底（管斤閑事夢幫倒壞忙）Δδ籠→ΔUg→AV想R作用扮大、批反應勉快→ΔUf大→ΔIf大園→Δ→ΔP（力矩穗第二勝象限慌）→產(chǎn)生線負阻舒尼使誕原來稍的阻醒尼變銳小，府對Δδ負面方影響維。AV匪R+狀PS交S:高增境益快刑速+附加控接制系統(tǒng)錫（管閑弄事幫正桶忙）Δδ→ΔU斗g→AV衡R作用大抗、反應制快→ΔU識f大啞→ΔIf大，Δ→ΔP（力矩稅第一展象限膨）→產(chǎn)生禽正阻途尼使蘆原來停的阻啟尼變昂大，剃對Δδ正面晝影響首。電力系秤統(tǒng)低頻覺振蕩本機振糊蕩模式地區(qū)性職振蕩模披式（loc瞧al膨mod抹el）：頻率倆一般政在0.惑5～2.0套Hz；區(qū)域煌間振番蕩模然式（int康era棒reamo覺de夢l、tie垂lin承emo光de廳l）：頻率一成般在0.1～0.5狐Hz）。小系統(tǒng)：0.5～2.桐5H磁z；大系偏統(tǒng)：0.藍2～2.狗5H門z；全國聯(lián)橫網(wǎng)：0.1～2.0籍Hz；解決勵賣磁產(chǎn)生沸負阻尼淋，造成趕系統(tǒng)產(chǎn)征生低頻花振蕩的西方法是脊附加控俱制，即族電力系脫統(tǒng)穩(wěn)定很器，線嬸性最優(yōu)頭勵磁控粱制器，尋各種智濤能控制舊器。依據(jù)F.曬D.迪米洛庸和C.康柯迪前亞理論秒設(shè)計的經(jīng)電力系展統(tǒng)穩(wěn)定睜器(P歪ow怠er咸s治ys雅te督m癥st轎ab診il寨iz松er銅)，簡稱PS娛S，即為獲抑制賀系統(tǒng)釋低頻鳳振蕩識和提蓬高電涌力系許統(tǒng)動渠態(tài)穩(wěn)這定性極而設(shè)喝置的滋。電力零系統(tǒng)待穩(wěn)定每器原泛理建立δ子－ω平介面坐標宰系T1：勵磁溜產(chǎn)生贈的電折磁力洋矩T2：PSS產(chǎn)生的侍電磁力恨矩ΔP扯SS只:附加勵摔磁控制銹信號AVR品(PI陶D)＋PS態(tài)S產(chǎn)生的艦電磁力米矩PS古S輸入信惑號Δω、Δδ、Pe、ΔP、Δf測量脾軸轉(zhuǎn)究速Δω，測量拘和處理湯比較復厭雜,軸系扭花轉(zhuǎn)的處傲理更加屆困難，鼻使用較摔少測量過襖剩功率ΔP，測量和顯處理更毒加復雜,輸入恒信號診多，役使用暫也少測量僑電功苗率Pe，在假定機鳳械功率催不變的肌情況下郵，可以答得到過屠剩功率ΔP，使用孤廣泛版，效果閣不錯枕。但施在原作動機趁功率翁變化亂時會傘出現(xiàn)拍反調(diào)敬現(xiàn)象爹。測量稈機端扔電壓錯頻率驗△f，克服了