励磁系统
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励磁系统结构励磁系统结构主要包括调节器、励磁电源、功率整流、灭磁回路等几部分。
交流励磁机-整流器励磁系统1、带永磁副励磁机的交流励磁机-静止硅整流器励磁系统:该系统俗称三机系统,主励磁机的交流输出,经硅整流器整流后,供给汽轮发电机励磁。
主励磁机的励磁,由永磁副磁机之中频输出经可控硅整流器整流后供给。
自动励磁调节器根据汽轮发电机之端电压互感器、电流互感器取得的调节信号,控制可控硅整流器输出的大小,实现机组励磁的自动调节。
2、交流励磁机-静止可控硅励磁系统:该系统俗称两机系统。
主励磁机的交流输出,经可控硅整流器整流后,供给汽轮发电机励磁。
主励磁机的励磁,采用自并励或他励方式。
自动励磁调节器根据汽轮发电机之端电压互感器、电流互感器取得的调节信号,控制发电机磁场整流桥输出的大小,实现机组励磁的自动调节。
自动励磁调节器同时控制励磁机恒电压输出。
3、交流励磁机-旋转硅整流器无刷励磁系统:发电机的励磁由交流励磁机的输出经不可控硅二极管整流后供给,而交流励磁机的励磁则由永磁机的输出经可控硅整流后供给。
这里,与一般旋转电机不一样的是,交流励磁机的直流励磁绕组固定不动,而交流励磁机的交流电枢绕组、硅整流器与发电机的转子绕组一起,在一根转轴上旋转,因而发电机的励磁绕组与硅整流器处于相对静止的位置,是直接电连接在一起的,没有了其他励磁方式中的将静止部件中的电流引入旋转部件的滑环—电刷结构,帮称为无刷励磁。
系统概述励磁系统可控硅桥由励磁电源供电,受控的可控硅桥经磁场断路器为发电机提供直流励磁电流。
自动励磁调节器以高速IPC工业控制机为主要硬件核心。
辅以外围调理电路及信号回路,发出同步脉冲,去触发可控硅桥,从而控制发电机磁场电流,达到励磁控制系统的各种控制目标。
为提高励磁调节器的可靠性,有时采用双通道冗余系统:双通道的模拟量、开关量输入信号及调节通道的硬件配置是完全独立的,结构一致。
双通道采取主、从方式运行,如果一个通道故障,自动切至备用通道:无论哪一通道均可作为主通道,并没有硬性规定某一通道优先于另一通道,备用通道自动跟踪主用通道。
发电机的心脏——励磁系统发电机的心脏——励磁系统发电机励磁系统概述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:(如图一所示)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:图一1、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。
我热电分厂现共有三期工程,5台同步发电机采用了3种励磁方式:1、图二为一期两台QFG-6-2型发电机的励磁系统方框图。
图二2、图三为二期两台QF2-12-2型发电机的励磁系统方框图。
图三3、图四为三期一台QF2-12-2型发电机的励磁系统方框图图四一、三种发电机励磁系统的组成一期是交流励磁机旋转整流器的励磁系统,即无刷励磁系统。
如图二所示,它的副励磁机是永磁发电机,其磁极是旋转的,电枢是静止的,而交流励磁机正好相反,其电枢、硅整流元件、发电机的励磁绕组都在同一轴上旋转,不需任何滑环与电刷等接触元件,这就实现了无刷励磁。
二期是自励直流励磁机励磁系统。
如图三所示,发电机转子绕组由专用的直流励磁机DE供电,调整励磁机磁场电阻Rc可改变励磁机励磁电流中的IRC从而达到调整发电机转子电流的目的。
各种励磁系统介绍励磁系统是指用来产生磁场的一种系统。
它在许多领域都有应用,包括发电机、电动机和变压器等电力设备,以及医学成像设备、磁选机和磁共振成像仪等。
1.直流励磁系统直流励磁系统是最简单的励磁系统之一,它使用直流电源来供应磁场。
在直流发电机和直流电动机中,一个直流电源通过励磁线圈提供电流,产生一个稳定的磁场。
直流励磁系统具有响应速度快、控制简单、稳定性高等优点,但需要较大的电源容量。
2.交流励磁系统交流励磁系统是利用交流电源来供应磁场的一种励磁系统。
它适用于交流发电机、交流电动机和变压器等设备。
在交流励磁系统中,通常使用电力变压器将输入电压从高电压变成合适的低电压,然后通过整流电路将交流电转换为直流电。
此外,交流励磁系统可以通过改变输入电压的频率和幅度来调节输出磁场的强度。
3.永磁励磁系统永磁励磁系统是利用永磁体产生磁场的一种励磁系统。
永磁励磁系统适用于小型发电机和电动机,具有体积小、质量轻、效率高等优点。
永磁材料可以分为强磁性永磁材料和软磁性永磁材料两类,前者适用于高速运动的设备,后者适用于低速设备。
永磁励磁系统的磁场强度可通过改变永磁体的形状和材料来调节。
4.感应励磁系统感应励磁系统利用电磁感应原理产生磁场。
在感应励磁系统中,通过交变磁场的作用,在导体中感应出涡流,从而产生磁场。
感应励磁系统广泛应用于感应加热设备和感应炉等领域。
感应励磁系统的磁场强度可通过改变交变磁场的频率、幅度和导体材料来调节。
5.分段励磁系统分段励磁系统是指将励磁线圈分成多个段落,每个段落通过控制电流来产生不同强度的磁场。
分段励磁系统可以根据需要调节每个段落的电流,从而改变整个励磁系统的磁场强度。
这种系统适用于电力变压器和磁选机等设备中,可以减少能量消耗和提高效率。
总结起来,励磁系统有直流励磁系统、交流励磁系统、永磁励磁系统、感应励磁系统和分段励磁系统等多种形式。
每种励磁系统都有各自的特点和应用领域,可以根据实际需求选择适合的励磁系统。
励磁系统工作原理一、引言励磁系统是电力系统中的重要组成部分,它用于为发电机和变压器等设备提供励磁电流,确保设备正常运行。
本文将重点介绍励磁系统的工作原理。
二、励磁系统的作用和组成励磁系统的作用是为发电机和变压器等设备提供所需的励磁电流,使其产生磁场。
这个磁场可以用来产生感应电动势,从而实现能量转换和电能传输。
励磁系统一般由励磁电源、励磁变压器、励磁调节器和励磁控制装置等组成。
励磁电源是供给励磁系统电能的来源,可以是直流电源或交流电源。
励磁变压器用于将励磁电源的电压调整到适合设备要求的电压。
励磁调节器用于调节励磁电流的大小。
励磁控制装置则负责监测和控制整个励磁系统的运行。
三、励磁系统的工作原理1. 励磁电源的作用是为励磁系统提供电能,其工作原理与普通电源类似。
励磁电源可以是直流电源或交流电源,根据设备的要求进行选择。
直流电源一般采用直流发电机、直流电池或整流装置等。
交流电源则需要通过整流装置将交流电转换为直流电。
2. 励磁变压器的作用是将励磁电源的电压调整到适合设备要求的电压。
励磁变压器一般采用自耦变压器结构,通过改变励磁绕组的接线方式来改变输出电压。
当励磁电源的电压高于设备要求时,可以采用降压方式;当励磁电源的电压低于设备要求时,可以采用升压方式。
3. 励磁调节器的作用是调节励磁电流的大小。
励磁调节器一般采用可控硅器件,通过改变控制信号的宽度和频率来改变电流的大小。
当需要增大励磁电流时,增加控制信号的宽度和频率;当需要减小励磁电流时,减小控制信号的宽度和频率。
4. 励磁控制装置的作用是监测和控制整个励磁系统的运行。
励磁控制装置一般由微机控制系统和传感器等组成。
微机控制系统负责监测励磁系统的各种参数,并根据设定值进行调节。
传感器用于实时监测励磁电流、电压等参数,并将其反馈给微机控制系统。
四、励磁系统的工作过程励磁系统的工作过程可以简单概括为以下几个步骤:1. 励磁电源将电能供给励磁系统,根据设备要求选择合适的电源类型(直流电源或交流电源)。
发电机励磁系统介绍励磁系统主要由励磁电源、励磁绕组、励磁控制器和励磁回路组成。
励磁电源是励磁系统的核心部分,它一般由稳压整流器组成。
稳压整流器通过将交流电转换成直流电,向励磁绕组提供稳定的励磁电流。
稳压整流器的工作原理主要是利用整流元件(如晶闸管、可控整流器等)将交流电变为直流电,并通过电压调节器(如电抗式调压器、电位器等)控制输出电压的大小。
励磁电源的稳定性直接影响着发电机的励磁能力和发电质量。
励磁绕组是发电机中的一部分线圈,一般位于发电机的转子极端。
励磁绕组的主要作用是通过激励电流形成磁场,使得转子产生电磁感应,进而发生电磁能量转换。
励磁绕组的设计和工艺技术对发电机的励磁能力和稳定性有着重要的影响。
一般情况下,励磁绕组采用的是多层绕组,以减少电磁感应的损失并提高转子的稳定性。
励磁控制器是励磁系统的智能控制部分,通过对励磁电源和励磁绕组的调节,实现对发电机励磁电流和磁场的控制。
励磁控制器一般具有自动调节功能,可以根据发电机的负荷情况动态调整励磁电流,确保输出电压和电流的稳定性。
同时,励磁控制器还可以监测发电机的运行状态,如温度、振动等参数,并及时报警,以保护发电机的安全运行。
励磁回路是连接励磁电源和励磁绕组的电路,它主要由导线、接线盒、开关等组成。
励磁回路的设计应考虑导线的导电性、抗干扰能力和散热能力等因素,以确保励磁电流的稳定传输。
此外,励磁回路还应具备可靠的保护装置,以防止因励磁电流过大或故障等原因对发电机造成损坏。
总体而言,发电机励磁系统是确保发电机能够持续稳定输出电能的关键系统。
它通过励磁电源、励磁绕组、励磁控制器和励磁回路等组成部分的协同工作,实现对发电机励磁能力的控制和调节。
只有励磁系统工作正常、稳定,才能保障发电机提供稳定的电力输出,并确保电力系统的安全和可靠运行。
励磁系统故障的原因及处理大家好,今天咱们聊聊励磁系统故障这件事。
说实话,这个话题可能听上去有点儿枯燥,但别急,咱们把它拆开来,一步步说清楚,也不难懂的。
1. 励磁系统的基本概念1.1 什么是励磁系统?励磁系统其实就是发电机里一个非常重要的部件,简单说,它的作用就是给发电机提供所需的磁场。
想象一下,如果没有磁场,发电机就像是没有油的汽车,根本无法启动。
1.2 励磁系统的作用励磁系统的核心作用就是确保发电机能够稳定地输出电力。
如果励磁系统出现问题,就会导致发电机的电压不稳定,甚至可能引发一系列麻烦事儿。
2. 励磁系统故障的常见原因2.1 电源问题首先,电源问题是最常见的故障原因。
比如电池电量不足、电源线路老化,这些都是让励磁系统“掉链子”的常见元凶。
试想一下,如果你的手机没电了,它是不是也用不了?励磁系统也是这个道理。
2.2 设备老化接下来,就是设备老化。
时间一长,系统里的部件会逐渐磨损,这就像是你用得久了的老鞋子,慢慢就会出现问题。
比如励磁机的刷子磨损,或者是电磁铁的线圈变得不灵光,这些都是老化的表现。
2.3 环境因素环境因素也是个大问题。
高温、高湿度都会对励磁系统造成影响,就像是你在炎热的夏天里,电脑也会因为热而变得卡顿。
3. 励磁系统故障的处理方法3.1 定期维护面对这些问题,最好的办法就是定期维护。
就像你定期给汽车换机油一样,励磁系统也需要定期检查。
这样可以避免许多潜在的问题,确保系统运行得更稳定。
3.2 更换故障部件遇到具体的故障时,需要及时更换损坏的部件。
比如说,如果发现励磁机的刷子磨损了,那就要及时更换刷子,这样才能让系统重新“焕发活力”。
3.3 环境控制最后,还要注意环境控制。
尽量避免让励磁系统暴露在极端的环境下,确保它在一个适宜的温度和湿度范围内工作。
这就像是给它穿上合适的衣服,保护它免受环境的侵害。
总结总的来说,励磁系统的故障虽然听上去有点复杂,但只要我们掌握了常见原因,并且采取合适的处理措施,就能有效预防和解决这些问题。
同步发电机励磁系统分类
同步发电机励磁系统根据其工作原理和结构特点可分为以下几种类型:
1. 静止励磁系统
- 直流励磁系统
- 交流励磁系统
2. 旋转励磁系统
- 直流励磁系统
- 交流励磁系统
3. 无刷励磁系统
- 静止无刷励磁系统
- 旋转无刷励磁系统
静止励磁系统是最传统的励磁方式,其中直流励磁系统使用直流电机或硅整流器作为励磁电源,而交流励磁系统则使用变压器或旋转变流器作为励磁电源。
旋转励磁系统将励磁绕组安装在同步发电机的转子上,与主绕组一同旋转。
直流旋转励磁系统通常使用小型直流发电机作为励磁电源,而交流旋转励磁系统则采用旋转整流器。
无刷励磁系统是近年来发展起来的一种新型励磁方式,它利用功率半
导体器件代替传统的滑环和电刷,可以避免滑环和电刷带来的维护问题。
静止无刷励磁系统将半导体整流器安装在定子上,而旋转无刷励磁系统则将其安装在转子上。
不同的励磁系统各有优缺点,在实际应用中需要根据发电机的型号、容量和运行条件等因素来选择合适的励磁方式。
励磁系统的基本概念励磁系统的基本概念1 励磁的含义发电机能发电即机械能转变为电能,必须有三个条件:a有磁场(转⼦)b有导线(定⼦)c有使导线切割磁⼒线的动⼒(⽔、汽轮机)。
因此,所谓励磁就是⽤直流电源供给发电机转⼦使定⼦产⽣电势的磁场。
E q=BVl (1)E q—发电机内电势B —转⼦产⽣的磁通密度V —发电机导线切割磁⼒线的速度l —发电机定⼦导线的长度从式(1)中可见,当V、l不变时,E q是随B的改变(亦即随转⼦电流的⼤⼩)⽽改变。
故⽽研究励磁就是要控制转⼦电流使发电机满⾜电⼒系统各种⼯况的要求。
2 励磁的作⽤a 提⾼电⼒系统稳定运⾏的能⼒电⼒系统⽆论受到任何扰动,通过调节同步电机的励磁,使系统稳定运⾏的能⼒有所提⾼。
当电⼒系统受到⼩⼲扰或⼤⼲扰,导致同步电机转速出现⼩的或者⼤的变速状态,使静稳定性或动稳定性亦或暂态稳定性将受到不利的影响。
这时,励磁控制将使这种影响得到抑制或消除,保持同步电机的同步稳定。
b 维持电⼒系统的电压⽔平发电机的内电势Eq与发电机端电压U、发电机的负载电流I及发电机电抗x的关系可由如下公式表⽰E q=U+jIx (2 )当系统短路故障消除,⾃动调节励磁使其加快系统电压恢复;通过控制励磁,除保持同步发电机的恒压运⾏外,还可以使系统作恒⽆功或恒功率因数运⾏,以提⾼电⼒系统运⾏的经济性。
e 对同步电动机的励磁调节器还应满⾜以下要求:能适应同步电动机在“起动”、“投励”及“牵⼊同步”过程的不同阶段内,按需对励磁⾃动调节;当同步电动机或调相机对系统作⽆功补偿运⾏时,调节励磁应使电机对系统具有较好的⽆功补偿效果和⼀定的进相能⼒;根据机械负载性质不同、负载的轻重不同,励磁调节器应具有灵活的运⾏⽅式,确保供电系统的节能效果。
3 稳定性的定义3.1 静态稳定性:此定义系指电⼒系统的负载(或电压)受到微⼩扰动时,系统本⾝保持稳定传输的能⼒。
这主要涉及到发电机转⼦功⾓过⼤⽽使发电机同步能⼒减少的情况。