发电机励磁调节器

励磁系统是电站设备中不可缺少的部分。

励磁系统包括励磁电源和励磁装置，其中励磁电源的主体是励磁机或励磁变压器；励磁装置则根据不同的规格、型号和使用要求，分别由调节屏、控制屏、灭磁屏和整流屏几部分组合而成。

励磁装置的使用，是当电力系统正常工作的情况下，维持同步发电机机端电压于一给定的水平上，同时，还具有强行增磁、减磁和灭磁功能。

对于采用励磁变压器作为励磁电源的还具有整流功能。

励磁装置可以单独提供，亦可作为发电设备配套供应。

励磁系统是同步发电机的重要组成部分，它是供给同步发电机励磁电源的一套系统。

励磁系统一般由两部分组成：一部分用于向发电机的磁场绕组提供直流电流，以建立直流磁场，通常称作励磁功率输出部分（或称励磁功率单元）。

另一部分用于在正常运行或发生故障时调节励磁电流，以满足安全运行的需要，通常称作励磁控制部分（或称励磁控制单元或励磁调节器）。

在电力系统的运行中，同步发电机的励磁控制系统起着重要的作用，它不仅控制发电机的端电压，而且还控制发电机无功功率、功率因数和电流等参数。

在电力系统正常运行的情况下，维持发电机或系统的电压水平；合理分配发电机间的无功负荷；提高电力系统的静态稳定性和动态稳定性，所以对励磁系统必须满足以下要求：1、常运行时，能按负荷电流和电压的变化调节（自动或手动）励磁电流，以维持电压在稳定值水平，并能稳定地分配机组间的无功负荷。

2、应有足够的功率输出，在电力系统发生故障，电压降低时，能迅速地将发电机地励磁电流加大至最大值（即顶值），以实现发动机安全、稳定运行。

3、励磁装置本身应无失灵区，以利于提高系统静态稳定，并且动作应迅速，工作要可靠，调节过程要稳定。

发电机励磁调节器的原理，就现广泛采用的微机励磁调节器来说它的最核心的功能就维持发电压的稳定。

正常情况励磁调节器均运行在AVR（Automatic Voltage Regulator)自动电压调节模式下。

这种模式下励磁调节器首先对发电机电压Ug 采样并进行A/D转换，与给定电压值Uref比较得到偏差值△U，以此偏差进行PID（为防干扰，一般只有PI或很小微分量）计算得到一控制量Uk，通过反余弦计算得到控制移相角α，再经α所对应的延迟时间后（数字移相）向晶闸管发出触发脉冲，从而改变励磁电压和励磁电流，达到调节发电机电压的目的。

励磁调节器低励限制与发变组失磁保护和进相试验的配合摘要：低励限制是励磁系统励磁调节器的重要辅助环节，其主要作用是防止发电机进相深度过深引起机组失稳或励磁水平过低引起失磁保护动作。

低励限制如果设置不合理，可能引起失磁保护误动或限制机组进相能力的发挥，给电力系统稳定造成不利影响。

为了保障大型发电机组运行的可靠性和稳定性，在对励磁系统励磁调节器低励限制参数的整定就显得尤为重要。

关键词：励磁调节器；低励限制；发电机进相能力；失磁保护。

Abstract: Low excitation limit is an important auxiliary link of excitation regulator in excitation system. Its main function is to prevent the generator from instability caused by too deep phaseentering depth or the excitation level caused by too low excitation protection action. If the setting of low excitation limit is not reasonable, it may cause the misoperation of the loss of excitation protection or limit the advance capacity of the unit, which will adversely affect the stability of the power system. In order to ensure the reliability and stability of the operation of large generator sets, it is particularly important to set the low excitation limitparameters of the excitation regulator in the excitation system.Key words: excitation regulator; Low excitation limit; Generator advance capacity; Loss of excitation protection.0引言励磁系统是发电机的重要组成部分，其性能好坏直接影响着发电机的安全、稳定运行。

同步发电机励磁调节及励磁系统实验一、实验目的1．加深理解同步发电机励磁调节原理和励磁控制系统的基本任务；2．了解自并励励磁方式和它励励磁方式的特点；3．熟悉三相全控桥整流、逆变的工作波形；观察触发脉冲及其相位移动；4．了解微机励磁调节器的基本控制方式；5．了解电力系统稳定器的作用；观察强励现象及其对稳定的影响；6．了解几种常用励磁限制器的作用；7．掌握励磁调节器的基本使用方法。

二、原理与说明同步发电机的励磁系统由励磁功率单元和励磁调节器两部分组成，它们和同步发电机结合在一起就构成一个闭环反馈控制系统，称为励磁控制系统。

励磁控制系统的三大基本任务是：稳定电压，合理分配无功功率和提高电力系统稳定性。

图1 励磁控制系统示意图实验用的励磁控制系统示意图如图1所示。

可供选择的励磁方式有两种：自并励和它励。

当三相全控桥的交流励磁电源取自发电机机端时，构成自并励励磁系统。

而当交流励磁电源取自380V市电时，构成它励励磁系统。

两种励磁方式的可控整流桥均是由微机自动励磁调节器控制的，触发脉冲为双脉冲，具有最大最小α角限制。

微机励磁调节器的控制方式有四种：恒U F（保持机端电压稳定）、恒I L（保持励磁电流稳定）、恒Q（保持发电机输出无功功率稳定）和恒α（保持控制角稳定）。

其中，恒α方式是一种开环控制方式，只限于它励方式下使用。

同步发电机并入电力系统之前，励磁调节装置能维持机端电压在给定水平。

当操作励磁调节器的增减磁按钮，可以升高或降低发电机电压；当发电机并网运行时，操作励磁调节器的增减磁按钮，可以增加或减少发电机的无功输出，其机端电压按调差特性曲线变化。

发电机正常运行时，三相全控桥处于整流状态，控制角α小于90°；当正常停机或事故停机时，调节器使控制角α大于90°，实现逆变灭磁。

电力系统稳定器――PSS是提高电力系统动态稳定性能的经济有效方法之一，已成为励磁调节器的基本配置；励磁系统的强励，有助于提高电力系统暂态稳定性；励磁限制器是保障励磁系统安全可靠运行的重要环节，常见的励磁限制器有过励限制器、欠励限制器等。

励磁调节器限制功能与发变组保护配合关系分析批准：审核：初审：编制：励磁调节器限制功能与发变组保护配合关系分析一、转子电流过励限制器、定子电流过励限制器与励磁绕组过负荷保护、定子绕组过负荷保护的配合情况励磁调节器UNITROL5000中转子、定子过励限制器公式为 ：()()()10,2)1(30110000/110000/t 222==-=⨯--=T I I T II fMAX f ffMAX发变组保护中励磁绕组过励曲线为：()()5.311/t2=-=C I ICjzfd发变组保护中定子过励曲线为：()1.33/t tc 22*tc ==K I I K sr表一 转子过励限制器与励磁绕组过负荷配合情况表二 定子过励限制器与励磁绕组过负荷配合情况通过表一、表二可以看出：1、在发电机转子过励允许范围内，励磁绕组过负荷保护曲线高于转子电流过励限制器曲线2、在发电机定子过励允许范围内，定子绕组过负荷保护曲线高于定子电流过励限制器曲线。

二、欠励限制器与失磁保护的配合情况1、发变组保护中失磁保护取异步阻抗圆：220.35972250001.98221000220d N TA a B TV X U n X j j j S n '=-⨯⨯=-⨯⨯=-Ω220.35972250002.835833.17221000220d N TA b d B TVX U n X j X j j S n ∙∙'⎛⎫⎛⎫=-+=-+⨯⨯=-Ω ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭定子阻抗特性圆半径R ：33.17 1.9815.622b a X X R --===Ω 定子阻抗特性圆圆心到坐标原点的阻抗15.595 1.9817.58X a X R X =+=+=Ω 进相运行测量阻抗不落入定子阻抗特性的最小负荷阻抗角min ϕ为 m i n 15.690arcsin 90arcsin 27.4617.58X R X ϕ⎛⎫⎛⎫=︒-=︒-=︒⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭即进相功率因数不低于cos 27.460.89︒=时，不论有功功率大小，定子阻抗特性不会动作。

励磁调节器如何进行无功功率补偿？
将发电机电压给定值与一个和稳态有功功率和无功功率成正比的信号相加，可补偿
单元变压器或传输线上由于输送有功或无功功率而引起的压降。

相反，如果将发电机电压给定值减去一个与稳态无功功率成正比的信号，则可保证两台或多台并联发电机组间无功功率的合理分配，实现调差功能。

可调补偿范围为土20%额定机端电压。

励磁调节器如何判断发电机是否并网运行？微机励磁装置的并网发电状态是通过发电机出口开关位置及发电机定子电流来判断的，若出口开关位置辅助节点没有正确接入调节器，只要满足机端电压大于80%，定子电流大于l0%，调节器判发电机状态为并网态；若出口开关位置辅助节点正确接人调节器，只要满足机端电压大于80%，定子电流大于3%，调节器判断发电机状态为并网状态;并网发电状态的双重判断条件使得调节器对发电机负荷状态能够正确识别和判断。

在并网（负载）状态下，如果发电机出口断路器节点信号换位，励磁调节器一般不会逆变灭磁。

关于火电厂发电机励磁调节系统AVC、DCS增减磁继电器防粘连控制措施【摘要】：电力系统电压的运行质量依赖于无功功率的分区、分级就地平衡。

而供给发电机转子电流的励磁系统是解决电力系统自动调压的关键所在。

发电机励磁系统出现故障就会直接影响与它配套的发电机组的运行。

轻则自动励磁调节器退出工作，改由手动调节励磁；重则造成停机事故。

作者通过其他发电厂外部指令系统AVC对励磁系统造成的误动实际案例，在西宁发电分公司采取一系列整改措施，通过实际测试验证，有效防止了发电机励磁调节系统误动作（属于误动）切机事件的发生。

并对其他发电厂有很好的借鉴意义。

【关键词】：发电机；励磁调节系统；AVC；防粘连1引言发电机励磁系统直接影响发电机、电厂和电网的安全稳定和经济运行，励磁控制系统是发电厂中极为重要的关键设备。

其主要任务是向发电机的励磁绕组提供一个可调的直流电流（电压），控制机端电压恒定，满足发电机正常发电的需要，同时控制发电机机组之间的无功功率的合理分配，提高同步发电机并列运行的稳定性，以满足电力系统安全稳定运行的需要。

电网在线电压无功控制装置AVC系统根据电网电压给定值，发指令给发电机励磁调节系统进行发电机出口电压调节（发电机并网状态时调节电网系统的无功功率）。

发电机运行过程中，若增、减发电机励磁的继电器发生抖动、粘连时将会导致持续发出增磁或减磁指令，从而导致发电机事故及电网事故。

西宁发电分公司2×660MW发电机组为电气接线方式为单元式接线方式，励磁系统为自并励方式。

1、2号发电机励磁调节器外部（首先电网在线电压无功控制系统AVC发指令给DCS，然后DCS再将指令转发给发电机励磁调节系统）增、减励磁的指令均作用于励磁调节器，若因外部增、减励磁指令继电器故障接点粘连，则励磁系统会一直执行该指令，最终会导致励磁系统事故，发电机组跳闸非停。

2 典型案例2.1事故案例1：华能某热电厂，2019年12月04日1号机组非计划停运原因确定为：AVC在接收电网调节指令动作增磁时，增磁继电器动作并发生粘连，通过DCS持续给励磁调节器提供增磁信号，导致机端电压持续持续上升，并连带电网无功升高。

同步发电机励磁调节原理
同步发电机励磁调节原理是通过对励磁系统的电流、电压进行调节，控制发电机的励磁电压和励磁电流，从而控制发电机的输出电压和输出功率。

具体原理如下：
1. 励磁电压调节：通过调节励磁电压的大小，可以控制发电机的输出电压。

一般情况下，发电机的励磁电压是由励磁系统中的励磁电源提供的。

调节励磁电压的大小可以通过调节励磁电源的电压来实现，如使用电位器或自动电压调节器（AVR）来调节发电机的输出电压。

2. 励磁电流调节：通过调节励磁电流的大小，可以控制发电机的输出功率。

励磁电流一般由励磁系统中的励磁电源提供，并且通过励磁电阻进行调节。

通过增大或减小励磁电阻的阻值，可以调节励磁电流的大小，从而控制发电机的输出功率。

同时，还需要根据发电机输出的电压和功率信号，通过控制回路，将励磁系统的电压和电流进行反馈控制，使发电机的输出能够稳定在设定值。

综上所述，发电机的励磁调节原理是通过对励磁电压和电流进行调节，控制发电机的输出电压和输出功率。

NES5100发电机励磁调节器作业指导书批准：审核：初审：编写：目录第一章软件系统 (4)1.1 概述 (4)1.2 调节控制程序 (4)1.3 限制及保护程序 (6)1.4 NES-HMI励磁智能监控软件安装及界面配置 (12)1.5 NES-HMI励磁智能监控界面介绍 (22)第二章运行操作 (42)2.1 电源投入 (42)2.2 零起升压 (42)2.3 正常开机 (42)2.4 空载运行 (42)2.5 自动准同期 (42)2.6 并网运行 (43)2.7 停机操作 (43)2.8 通道切换 (43)2.9 控制模式选择 (43)2.10 参数修改及固化 (45)2.11 限制及保护功能投退 (46)2.12 手动录波 (46)2.13 异常情况及处理 (48)第三章调试规程 (49)3.1 工具、图纸及程序准备 (49)3.2 静态试验 (49)3.3 空载试验 (56)3.4 并网试验 (61)第四章励磁系统作业指导书 (64)1 一般性检查 (64)2 模拟测量采样检查 (64)3 开入开出量检查 (66)4 按厂家调试大纲进行的励磁调节器功能静态检查 (68)4.1 电源回路测量电压值检查结果见表14。

(68)5 发电机空载自励情况下励磁系统动态特性试验 (70)6 励磁系统带负荷试验 (75)7 结论 (78)第一章软件系统1.1 概述软件组成包括三个方面：嵌入式操作系统、人机交互程序以及励磁应用程序。

嵌入式操作系统部分包括操作系统本体，还包括硬件底层驱动软件、系统任务配置、系统中断配置等。

底层驱动包括Flash驱动、以太网驱动等。

人机交互的核心程序位于通信报文处理任务中。

该任务和网络通信任务、RS232/RS485通信任务一同构成了整个人机交互的下位机系统。

网络通信任务、RS232/RS485通信任务接收到上位机发出的指令后，将指令发送到一共同的消息队列中，通信报文处理任务从消息队列中逐条取出并处理。

u u d D u u q u a D C 32 u b u c 1 1 u 1 a sin 2 2 u 3 3 b cos 0 uc 2 2
励磁调节方式
多变量励磁调节：
励磁输出取决于多个电气量的变化，以使 各个电气特性均满足运行要求，理论上 求得模型方程的最优解或次优解。 附加控制式：PID+PSS PID+LEOC PID+NEOC
励磁调节器构成
励磁调节器从功能上可分为基本调节部分和辅助调节部分 基本调节：测量比较+综合放大+移相触发； 辅助调节：补偿器+稳定器+限制器
励磁调节器构成
2、傅氏算法 采用离散FFT算法，计算各次谐波有效值及相位
U Rn N N 2 u k COS (nk ) 2 k 1 N
U In
2
N 2
2 u k SIN(nk ) N k 1
N
2
电压模值(幅值）：U n U Rn U In
电流模值(幅值）：I n I Rn I In
a 锁存
同步
减计数器
励磁调节器构成
触发角分辨率：
触发角分辨率直接影响发电机电压调节精度：
U fd 1.35U ac COS
U fd dU fd d
dU fd d
1.35U ac SIN
A 180
1.35U ac SIN( ) 1.35U ac SIN( )
A/D转换
采样保持
A/D转换
励磁调节器构成
采样精度：
采样系统中最要的参数：A/D转换位数 采样位数直接决定最小采样精度： 1、12位A/D采样 额定值码值=4096/2*2.0=1024，精度=0.1% 2、14位A/D采样 额定值码值=16384/2*2.0=4096，精度=0.025% 2、16位A/D采样 额定值码值=65536/2*2.0=16384，精度=0.006%

#4发电机EXC9100励磁调节装置运行、操作规程（试行）一、装置概况㈠、EXC9100 型励磁调节器由A、B两个对等调节通道构成，主/从工作方式，A/B 通道间对等冗余、互为主备用，从测量回路到脉冲输出回路完全独立，每个调节通道都含有自动方式/手动方式控制单元。

自动方式为恒机端电压调节，手动方式为恒励磁电流调节。

手动方式是辅助运行方式，不允许长时间投入运行。

励磁调节器上电或复位后，即默认转入自动方式。

㈡、可任意选取A、B 通道中的一个通道作为运行通道；上电默认A 通道为运行通道、B 通道为备用通道。

A 通道电压测量信号取自发电机ⅠPT，B通道电压测量信号取自发电机ⅡPT。

㈢、通道的可用状态分为4 个级别：0、1、2、3级，3 级最高，表示所有必备的输入和备用输入都正常；0 级表示必备的输入失效，当备用通道优先级比运行通道高时，将自动切换到备用通道。

故障时，切到备用通道，本通道变为手动方式并且状态变为2级，该状态保持直至PT故障恢复；机端电压大于10%时，若没检测到同步信号，则本通道优先级变为0，表示本通道不可用，同样保持直至故障恢复。

㈣、调节器的工作电源采用两路独立电源供电，其中一路取自众和直流系统，另一路由励磁变压器经过降压得到交流电源供电。

两路电源经过隔离后作为调节器的控制和脉冲电源，失去任何一路都不会影响励磁调节器的正常运行。

如果励磁装置失去厂用直流，其直流操作回路（远方调节）将无法工作，但装置的励磁输出不会有变化。

㈤、通道跟踪1、调节通道内部跟踪：调节通道（A或B通道）自动方式运行时，手动方式处于跟踪状态；切换到手动方式运行时，自动方式处于跟踪状态。

跟踪条件是：机端电压大于10％。

2、系统电压跟踪：系统电压跟踪功能，用于在空载状态下机端电压快速跟踪系统电压，便于发电机同期并网。

并网后，系统电压跟踪功能不再起作用。

在人机界面的“运行功能设置”菜单下，设置了“系统电压跟踪投入/退出”的软开关，进行此功能的人为投/退操作。

对励磁系统的基本要求(一)对励磁调节器的要求励磁调节器的主要任务是检测和综合系统运行状态的信息，产生相应的控制信号，经放大后控制励磁功率单元，以得到所要求的发电机励磁电流。

对它的要求如下。

(1)具有较小的时间常数，能迅速响应输人信息的变化。

(2)系统正常运行时，励磁调节器应能反映发电机电压高低，以维持发电机电压在给定水平。

在调差装置不投入的情况下，励磁控制系统的自然调差系数一般在1%以内。

(3)励磁调节器应能合理分配机组的无功功率。

为此，励磁调节器应保证同步发电机端电压调差系数可以在士10%以内进行调整。

(4)对远距离输电的发电机组，为了能在人工稳定区域运行，要求励磁调节器没有失灵区。

(5)励磁调节器应能迅速反应系统故障，具备强行励磁等控制功能，以提高暂态稳定和改善系统运行条件。

(二)对励磁功率单元的要求发电机励磁功率单元向同步发电机提供直流电流，除自并励励磁方式外，一般是由励磁机担当的。

励磁功率单元受励磁调节器控制，对它的要求如下。

(1)要求励磁功率单元有足够的可靠性并具有一定的调节容量。

在电力系统运行中，发电机依靠励磁电流的变化进行系统电压和本身无功功率的控制。

因此，励磁功率单元应具备足够的调节容量以适应电力系统中各种运行工况的要求。

(2)具有足够的励磁顶值电压和电压上升速度。

前面已经提到，从改善电力系统运行条件和提高电力系统暂态稳定性来说，希望励磁功率单元具有较大的强励能力和快速的响应能力。

因此，在励磁系统中励磁顶值电压和电压上升速度是两项重要的技术指标。

励磁顶值电压UF，是励磁功率单元在强行励磁时可能提供的最高输出电压值，该值与额定工况下励磁电压UFN之比称为强励倍数。

其值的大小涉及制造和成本等因素，一般取1.6~2。

交流发电机的调节器原理
发电机的调节器原理是通过控制励磁电流来调节发电机的输出电压。

发电机的励磁电压和电流来自于励磁系统。

调节器主要由励磁电路和控制电路两部分组成。

励磁电路包括励磁电源和励磁线圈。

励磁电源可以是直流电源或交流电源。

励磁线圈是发电机中与电枢线圈并联的一组线圈，产生励磁磁场。

控制电路是用来对励磁电流进行调节的部分。

控制电路通常由传感器、比较器、功率放大器和反馈元件组成。

传感器测量发电机的输出电压，并将其与设定值进行比较。

比较器将比较结果转化为电信号，并通过功率放大器放大，提供给励磁电路。

调节器的工作原理是根据发电机输出电压与设定值之间的差异来调整励磁电流。

当发电机输出电压低于设定值时，控制电路将增加发电机的励磁电流，进而增加发电机的输出电压。

当发电机输出电压高于设定值时，控制电路会减小励磁电流，降低发电机的输出电压。

控制电路根据负载变化的情况，通过不断调整励磁电流，使发电机输出电压保持在设定值附近。

总的来说，发电机的调节器原理是通过监测发电机输出电压与设定值的差异，然后通过控制励磁电流的大小来调整发电机的输出电压。

发电机调节器原理发电机调节器是一种用于控制发电机输出电压和频率的装置。

它通过监测发电机的输出电压和频率，并根据设定值进行调节，以保持发电机的稳定运行。

发电机调节器的原理主要包括电压调节原理和频率调节原理。

电压调节原理是指发电机调节器通过控制发电机的励磁电流来调节输出电压。

发电机的励磁电流决定了发电机的磁场强度，而磁场强度又决定了发电机的输出电压。

当发电机的输出电压低于设定值时，调节器会增加励磁电流，增加磁场强度，从而提高输出电压；当发电机的输出电压高于设定值时，调节器会减小励磁电流，减小磁场强度，从而降低输出电压。

通过不断调节励磁电流，发电机调节器可以使发电机的输出电压保持在设定值附近。

频率调节原理是指发电机调节器通过控制发电机的转速来调节输出频率。

发电机的转速决定了发电机的输出频率，而输出频率又直接影响到供电设备的正常运行。

当发电机的输出频率低于设定值时，调节器会增加发电机的负载，从而提高转速，增加输出频率；当发电机的输出频率高于设定值时，调节器会减小发电机的负载，从而降低转速，降低输出频率。

通过不断调节发电机的负载，发电机调节器可以使发电机的输出频率保持在设定值附近。

发电机调节器的核心部件是稳压器和稳速器。

稳压器用于控制发电机的输出电压，稳速器用于控制发电机的转速。

稳压器通常采用电子稳压器或自励稳压器，电子稳压器通过控制励磁电流来调节输出电压，自励稳压器则通过调节励磁电压来实现。

稳速器通常采用机械式稳速器或电子式稳速器，机械式稳速器通过调节发电机的负载来调节转速，电子式稳速器则通过控制发电机的励磁电流来实现。

除了稳压器和稳速器，发电机调节器还包括监测装置和控制装置。

监测装置用于监测发电机的输出电压和频率，通常采用电压表和频率表进行测量。

控制装置用于根据监测结果进行调节，通常采用自动控制系统进行控制。

自动控制系统可以根据设定值和实际值之间的差异来调节稳压器和稳速器，以实现发电机输出电压和频率的稳定。

整流电路。
2、晶闸管整流电路的工作原理及特性。
图 5.20 是在ZTL型励磁调节器中所采用的共阴极型三相半控桥 式 整 流 电 路 。 图 中 SCRA 、 SCRB 、 SCRC 是 晶 闸 管 ， SRA 、 SRB、SRC是不可控整流二极管。
按照课程分工，可控硅整流电路在《电力电子技术》课程中讲 授，这里仅从发电机励磁调节的角度作简单介绍。
5.3 励磁调解装置的基本原理
一、励磁调解装置的基本原理与调节特性 （一）基本原理 励磁调解装置(自动励磁调节器)的最基本部分是一个闭环比例
调节器。 它的输入量是发电机端电压，输出量是励磁机的励磁电流或发
电机的励磁电流。 它的作用： 首先是保持发电机的端电压不变； 其次是保持并联机组间无功电流的合理分配。
Ub Uab 2UW KCUG KCUGD KC (UG UGD ) KCUG
从上式可以看出，比较整定电路的输出电压同发电机端电压与 给定电压之差成正比。
4、 发电机端电压整定原理
发电机端电压整定是指确定发电机端电压稳定工作电压。
它是通过调整图5.18中电位器W的阻值RW来实现的。W的阻值可以在本地
图中为辅助控制电压信号。由运算大器的特性可知：≈0， U≈0，则I 有
上式说明，综合放大器的输出电压等于输入电压Ub和UFZ按不同 的比例相加之和，它们的比例系数可以通过各自输入电阻R1或 R2整定，实现对各输入信号线性无关的综合放大。 在实际应用时，由于运算放大器的开环放大系数和输入电阻都不 是无穷大，因此按式(5-13)计算时，其结果会有一定误差。
⑤ 触发脉冲应有足够的宽度。
晶闸硅整流电路输出电流因励磁绕组存在较大电感必须从零逐 渐上升。在晶闸硅整流电路输出的电流还没上升到大于晶闸硅 的维持电流时，若触发脉冲已经消失，则晶闸硅就会重新关断。 对三相半控桥式整流电路，要求触发脉冲宽度不小于100，通 常取1ms，相当于50Hz正弦波的18°。

发电机自动电压调节器AVR发电机电压调节器简介发电机电压调节器通过对发电机交流励磁机励磁电流的控制，实现对发电机输出电压的自动调节。

发电机电压调节器可满足普通60/50Hz及中频400Hz 单机或并列运行的发电机使用。

电压调节器（简称AVR），是专门为配套基波、谐波复式励磁或装配有永磁发电机励磁（PGM系统）的交流无刷发电机而设计。

发电机电压调节器工作原理由于发电机与发动机的传动比是固定的，所以发电机的转速将随发动机转速的变化而变化。

汽车在运行过程中，发动机转速变化范围很大，发电机的端电压也将随发动机的转速变化而在很大范围内变化。

发电机对用电设备供电和向蓄电池充电，都要求其电压稳定，所以为使电压始终保持在某一数值基本不变，就必须对发电机的输出电压进行调节。

发电机电压调节器基本分类：（1）触点式电压调节器触点式电压调节器应用较早，这种调节器触点振动频率慢，存在机械惯性和电磁惯性，电压调节精度低，触点易产生火花，对无线电干扰大，可靠性差，寿命短，现已被淘汰。

（2）晶体管调节器随着半导体技术的发展，采用了晶体管调节器。

其优点是：三极管的开关频率高，且不产生火花，调节精度高，还具有重量轻、体积小、寿命长、可靠性高、电波干扰小等优点，现广泛应用于东风、解放及多种中低档车型。

（3）集成电路调节器集成电路调节器除具有晶体管调节器的优点外，还具有超小型，安装于发电机的内部（又称内装式调节器），减少了外接线，并且冷却效果得到了改善，现广泛应用于桑塔纳。

奥迪等多种轿车车型上。

（4）电脑控制调节器由电负载检测仪测量系统总负载后，向发电机电脑发送信号，然后由发动机电脑控制发电机电压调节器，适时地接通和断开磁场电路，即能可靠地保证电器系统正常工作，使蓄电池充电充足，又能减轻发动机负荷，提高燃料经济性。

如上海别克、广州本田等轿车发电机上使用了这种调节器。

2．电子调节器按所匹配的交流发电机搭铁型式可分为：（1）内搭铁型调节器适合于与内搭铁型交流发电机所匹配的电子调节器称为内搭铁型调节器；（2）外搭铁型调节器适合于与外搭铁型交流发电机所匹配的电子调节器称为外搭铁型调节器。

第四章：同步发电机励磁自动调节较、综合放大单元因发生故障，而退出工作，所以属于一种非正常工作方式。

当稳压电源出故障时，工作在“手控闭环”运行方式；当稳压电源无故障时，工作在“手控开环”运行方式。

感应调压器—交流主励磁机—发电机的运行方式，由于需要由运行人员手动调节感应调压器，改变发电机的励磁，所以是一种“手动”运行方式。

此时，发电机励磁系统无自动调节的功能。

所以，只有在励磁系统进行切换或副励磁机、自动调节器故障以及进行发电机升压试验时才使用。

备用励磁机—发电机的运行方式是在发电机的主副励磁机、励磁调节器以及励磁整流柜因故都退出运行，由备用励磁机直接供给发电机励磁的一种运行方式，此时，备用励磁机的调节由运行人员手动进行。

第九节微机型励磁调节器本节的内容包括微机型励磁调节器的构成和主要性能特点。

本节的学习路线：借助本章第四节学过的模拟型半导体励磁调节器的构成和工作原理，计算机控制系统的构成，理解微机型励磁调节器的硬件电路和软件框图及性能特点。

学习微机型励磁调节器硬件电路构成时，根据计算机控制系统主要是由模拟量输入回路、开关量输入/输出回路、主机、人机接口四部分构成，可知微机型励磁调节器的硬件电路也应该包括这四部分，但考虑到对于执行原件是大功率的晶闸管整流电路，微机型励磁调节器的输出应该是触发脉冲，所以微机型励磁调节器的硬件还包括脉冲输出通道，图4-37示出了微机型励磁调节器框图。

学习微机型励磁调节器硬件电路各部分作用时，结合励磁调节器的作用和调节过程去考虑，如：模拟量输入通道需要输入的模拟量有：发电机的端电压、负荷电流和励磁电流；开关量输入/输出通道需要输入的开关量有：发电机的主开关（保证发电机只有与系统并联运行时，励磁调节器才能实现强励作用）、灭磁开关（确保发电机故障时实现自动灭磁），需要输出的开关量主要有：灯光、音响等信号。

根据励磁调节器的工作原理和计算机控制系统的特点，容易理解微机型励磁调节器的软件框图主要由两大部分组成，即主程序和中断服务程序，如图4-38所示。

励磁调节器特性试验①试验目的1、检查发电机特性，校正参数；2、检查励磁装置阶跃调节特性；3、手/自动切换功能检查；4、检查励磁装置各限制器的功能；5、检查励磁强励功能。

②试验条件1、发电机在空转状态；2、录波仪已接好线，参数已设置；3、连接手持终端于在线方式。

③试验步骤（1）起励试验：1、发电机出口开关断开，保护投入，励磁装置处“手动”方式；2、投入励磁，并录制“手动”时起励波形；3、手动增加励磁，至发电机额定电压，切换至“自动”方式，并录制“手动/自动”切换波形；4、在额定定子电压时，退出励磁，录制逆变灭磁波形；5、在U G=15.75KV时，用手提终端检查参数V813，并设置V813=1/V501；6、励磁置“自动”方式，投入励磁，录制“自动”方式时起励波形。

（2）励磁空载阶跃试验：1、励磁已投入，发电机空载；2、励磁电流调节器阶跃特性；a、调节器置“手动”；b、手提终端检测励磁电流设定值V10；c、设V10为原来值的80%，观察励磁电流无波动；d、复归V10。

3、励磁电压调节器阶跃特性；a、调节置“自动”；b、手提终端检测定子电压设定值V11=1.0；c、设置V11=0.9，观察励磁电流和定子电压无波动；d、设置V11=1.0，观察励磁电流和定子电压应无波动。

f、事故灭磁：模拟保护跳闸或励磁内部故障跳闸灭磁开关跳闸曲线。

（4）最小励磁电流试验：1、发电机空载，励磁调节器置“自动”；2、设置I900=0，V829=0；3、设置定子电压设定值V11=0，励磁电流将降至0，并且很快升到最小励磁电流限制值200A；4、复归参数V829=0.7999。

（5）最大励磁电流试验：1、最大励磁电流瞬时限制a、设V11=0.8，I901=0；b、设V821=0.5，V11=1.0，励磁电流将增大至最大值1000A（V821×2000A）。

c、复归V821=1.89992、最大励磁电流延时限制a、设V11=0.8，I901=0；b、设V824=0.5，V11=1.1，励磁电流将增大，3S后回到1000A（V824×2000A）。