励磁系统的组成

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。

发电机励磁系统发电机励磁系统的组成励磁功率单元向同步发电机转子提供励磁电流；而励磁调节器则根据输入信号和给定的调节准则控制励磁功率单元的输出。

励磁系统的自动励磁调节器对提高电力系统并联机组的稳定性具有相当大的作用。

尤其是现代电力系统的发展导致机组稳定极限降低的趋势，也促使励磁技术不断发展。

同步发电机的励磁系统主要由功率单元和调节器（装置）两大部分组成。

其中励磁功率单元是指向同步发电机转子绕组提供直流励磁电流的励磁电源部分，而励磁调节器则是根据控制要求的输入信号和给定的调节准则控制励磁功率单元输出的装置。

由励磁调节器、励磁功率单元和发电机本身一起组成的整个系统称为励磁系统控制系统。

励磁系统是发电机的重要组成部份，它对电力系统及发电机本身的安全稳定运行有很大的影响。

同步发电机励磁系统的形式1、直流发电机供电的励磁方式这种励磁方式的发电机具有专用的直流发电机，这种专用的直流发电机称为直流励磁机，励磁机一般与发电机同轴，发电机的励磁绕组通过装在大轴上的滑环及固定电刷从励磁机获得直流电流。

这种励磁方式具有励磁电流独立，工作比较可靠和减少自用电消耗量等优点，是过去几十年间发电机主要励磁方式，具有较成熟的运行经验。

缺点是励磁调节速度较慢，维护工作量大，故在10MW以上的机组中很少采用。

2、交流励磁机供电的励磁方式现代大容量发电机有的采用交流励磁机提供励磁电流。

交流励磁机也装在发电机大轴上，它输出的交流电流经整流后供给发电机转子励磁，此时，发电机的励磁方式属他励磁方式，又由于采用静止的整流装置，故又称为他励静止励磁，交流副励磁机提供励磁电流。

交流副励磁机可以是永磁机或是具有自励恒压装置的交流发电机。

为了提高励磁调节速度，交流励磁机通常采用100——200HZ的中频发电机，而交流副励磁机则采用400——500HZ的中频发电机。

这种发电机的直流励磁绕组和三相交流绕组都绕在定子槽内，转子只有齿与槽而没有绕组，像个齿轮，因此，它没有电刷，滑环等转动接触部件，具有工作可靠，结构简单，制造工艺方便等优点。

发电机励磁系统原理一.励磁系统1.励磁系统基本原理同步发电机励磁电源一般采用直流电，励磁系统的作用主要就是供给发电机转子绕组的直流电源。

同步发电机励磁系统一般由励磁功率单元和励磁调节器两部分组成。

励磁功率单元包括整流装置及其交流电源，它向发电机的励磁绕组提供直流励磁功率；励磁调节器，感受发电机电压及运行工况的变化，自动地调节励磁功率单元输出励磁电流的大小，以满足系统运行要求。

整个励磁自动控制系统是由励磁调节器、励磁功率单元和发电机构成的一个反馈控制系统。

励磁系统大致可分为直流励磁机励磁系统和交流励磁机励磁系统以及自并励励磁(静止半导体励磁)系统。

2.励磁系统的任务1). 正常运行条件下，供给发电机励磁电流。

2). 根据发电机所带负荷的情况调整励磁电流，维持发电机机端电压。

3). 使并列运行的各同步发电机所带的无功功率得到稳定而合理的分配。

4). 增加并网运行发电机的阻尼转矩，以提高电力系统动态稳定性及输电线路的有功传输能力。

5). 电力系统发生短路故障造成发电机机端电压严重下降时，强行励磁，将励磁电压迅速提升到足够的顶值，以提高系统的暂态稳定性。

6). 发电机突然解列、甩负荷时，强行减磁，将励磁电流迅速降到安全值，以防止发电机电压过高。

7). 发电机内部发生短路故障时，快速灭磁，将励磁电流迅速减到零值，经减小故障损坏程度。

8). 不同的运行工况下，根据要求对发电机实行过励限制和欠励限制，以保证发电机机组的安全稳定运行。

3.励磁系统的励磁方式.1).直流励磁机励磁系统直流励磁机是用于供给发电机励磁的直流发电机，过去机组容量不大，采用由直流发电机组成的励磁系统，励磁机与发电机同轴旋转，由于直流励磁机具有电刷和整流子等接触部件，需定期更换电刷和换向器，特别是当其容量随发电机容量而增大时换向问题很难解决，一般只在单机容量100MW以下的机组上采用。

直流励磁机通常采用自并励式，是利用励磁机电枢旋转切割剩磁来实现建压的，电枢绕组内的电势电流是交变的，借助换向装置将电枢内的交流电变成直流电。

励磁系统一、概述发电机是将旋转的机械能量转换成三相交流电的设备，在这个过程中，为满足系统运行的要求，除原动机提供动能外，它本身还需要有个可调直流磁场，以适应运行工况的变化，这个可调磁场的直流励磁电流称为发动机的励磁电流，为发动机提供可调励磁电流，构成发动机的励磁电流二、组成励磁系统由二个部分组成：第一部分是励磁调节器，它是感受发动机电压及其运行工况变化时，自动的调节励磁功率单元的输出的励磁电流的大小。

来满足系统运行的要求。

第二部分是励磁系统的功率单元（包括整流装置及交流电源）,他为发动机的励磁绕组提供直流励磁电流。

三、励磁调节器功能配置：1、运行控制方式：恒机端电压闭环方式、恒转子电流闭环方式、恒无功功率运行（选用）、恒功率因数运行（选用）、系统电压跟踪（选用）机端电压闭环调节：它是最基本、最常用的励磁控制方式，也是励磁运行的主要运行方式，电压闭环调节方式以发电机端电压作为调节量，调节目的是维持发电机端电压以参考值一致，而参考值则主要由增磁命令（远方或就地）和减磁命令（远方或就地）进行增加和减小。

发电机空载时，电压参考值变化，使机端电压也随之变化；发电机负载时，电压参考值变化，仍然使机端电压也随之变化，同时引起发电机无功功率的更大变化。

励磁电流闭环调节：他是常规励磁控制方式，主要在励磁试验或电压闭环故障是使用，励磁电流闭环调节方式以发电机励磁电流作为调节变量，调节目的是维持发电机励磁电流与电流参考值一致，而励磁电流参考值则主要由增减磁命令进行增加或减少。

2、升压方式：零起升压、软起励升压、预置值升压投励操作：待现场满足机组起励升压条件，灭磁开关及灭磁回路相应开关均合闸。

首先通过调节器“就地增磁”“就地减磁”把手调整发电机端电压参考值，然后按励磁调节器“就地投励”把手，发电机即起励升压至相应值。

零起升压：上电后，定值中一般默认“软起励升压”功能投入。

如果要进入零起升压，则进入人机界面中“整定定值”之“功能选择开关定值”菜单中，选择“软起励”功能退出。

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。

交流励磁系统的组成交流励磁系统是由多种设备组成的，主要包括励磁电源、励磁变压器、励磁控制器、电抗器、滤波器等。

这些设备的协同工作，才能保证交流电机的正常运行，以下是对交流励磁系统各个组成部分的详细解析：1.励磁电源励磁电源是交流电机励磁系统的核心部分，它为励磁系统提供直流电源，通过励磁控制电路，控制电机的转矩和转速。

根据励磁电源的不同，可以分为直流机械稳定励磁电源和电子稳定励磁电源两种。

直流机械稳定励磁电源是由直流发电机构成，其优点是稳定性好，但存在机械结构可能会导致故障的缺陷。

电子稳定励磁电源则是现在主流的励磁电源，它通过电子元器件来控制励磁电流的大小和方向，具有可靠性高，调控范围宽等优点。

2.励磁变压器励磁变压器是励磁系统的另一重要组成部分，它是将励磁电源产生的低电压变成高电压的装置，从而能够使励磁电流进入交流电机的绕组中，使电机产生旋转磁场。

励磁变压器不仅是升压的作用，同时还有限流作用，其数量和容量要根据电机的功率进行选择，以保证励磁电压和电流符合电机设计要求。

3.励磁控制器励磁控制器是用来控制励磁电流和电压的设备，它是励磁系统中的核心部件之一。

根据控制信号不同，励磁控制器一般可以分为模拟控制器和数字控制器两种。

其控制原理一般是采用反馈控制，将电机电枢反电动势与参考信号进行比较，从而控制励磁电流的大小和方向。

同时，励磁控制器还有电流调节、过渡过载保护等功能。

4.电抗器电抗器是交流电机励磁系统中的重要组成部分之一，一般连接在励磁变压器的输出端。

它的作用是限制并稳定励磁电流，以减少励磁系统对电网的干扰，并防止电机电流突增。

电抗器还能起到过载保护的作用，当电机过载时，电抗器会使电机励磁电流变弱，从而保护电机。

5.滤波器滤波器主要用于过滤交流电机励磁系统中的高频干扰信号，以避免这些信号对电机电控系统的干扰。

在某些情况下，励磁系统产生的高频信号可能会对电网造成干扰，同时也会对电机本身的运行造成不利影响。