发电机励磁系统培训教材

在发电机外壳下方有发电机出线盒发出的三相交流电从这里引出图6所示路漫漫其修远兮吾将上下而求索四发电机的工作原理路漫漫其修远兮吾将上下而求索路漫漫其修远兮吾将上下而求索1固定磁场交流发电机原理模型?发电机是根据电磁感应原理来发电的发电机首先要有磁场现在用一对磁铁来产生发电机的磁场磁力线从n极到s极
发电机、励磁机结构 及工作原理
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3、三相交流发电机原理模型
由于转子圆周上没有凸出的磁极（不像原理模型中的转子），称之为隐极式转子
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在槽内嵌放定子的三相绕组。每相绕组由多个线圈组成，按一定规律对 称排列。（图4所示）。使定子铁芯透明可看清绕组的分布（图4所示） 。
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•再见
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1、想要体面生活，又觉得打拼辛苦；想要健康身体，又无法坚持运动。人最失败的，莫过于对自己不负责任，连答应自己的事都办不到，又何必抱怨这个世界都和你作对？人生的道理很简单，你想要什么，就去付出足够的努力。 2、时间是最公平的，活一天就拥有24小时，差别只是珍惜。你若不相信努力和时光，时光一定第一个辜负你。有梦想就立刻行动，因为现在过的每一天，都是余生中最年轻的一天。 3、无论正在经历什么，都请不要轻言放弃，因为从来没有一种坚持会被辜负。谁的人生不是荆棘前行，生活从来不会一蹴而就，也不会永远安稳，只要努力，就能做独一无二平凡可贵的自己。 4、努力本就是年轻人应有的状态，是件充实且美好的事，可一旦有了表演的成分，就会显得廉价，努力，不该是为了朋友圈多获得几个赞，不该是每次长篇赘述后的自我感动，它是一件平凡而自然而然的事，最佳的努力不过是：但行好事，莫问前程。愿努力，成就更好的你！ 5、付出努力却没能实现的梦想，爱了很久却没能在一起的人，活得用力却平淡寂寞的青春，遗憾是每一次小的挫折，它磨去最初柔软的心智、让我们懂得累积时间的力量；那些孤独沉寂的时光，让我们学会守候内心的平和与坚定。那些脆弱的不完美，都会在努力和坚持下，改变模样。 6、人生中总会有一段艰难的路，需要自己独自走完，没人帮助，没人陪伴，不必畏惧，昂头走过去就是了，经历所有的挫折与磨难，你会发现，自己远比想象中要强大得多。多走弯路，才会找到捷径，经历也是人生，修炼一颗强大的内心，做更好的自己！ 7、“一定要成功”这种内在的推动力是我们生命中最神奇最有趣的东西。一个人要做成大事，绝不能缺少这种力量，因为这种力量能够驱动人不停地提高自己的能力。一个人只有先在心里肯定自己，相信自己，才能成就自己！ 8、人生的旅途中，最清晰的脚印，往往印在最泥泞的路上，所以，别畏惧暂时的困顿，即使无人鼓掌，也要全情投入，优雅坚持。真正改变命运的，并不是等来的机遇，而是我们的态度。 9、这世上没有所谓的天才，也没有不劳而获的回报，你所看到的每个光鲜人物，其背后都付出了令人震惊的努力。请相信，你的潜力还远远没有爆发出来，不要给自己的人生设限，你自以为的极限，只是别人的起点。写给渴望突破瓶颈、实现快速跨越的你。 10、生活中，有人给予帮助，那是幸运，没人给予帮助，那是命运。我们要学会在幸运青睐自己的时候学会感恩，在命运磨练自己的时候学会坚韧。这既是对自己的尊重，也是对自己的负责。 11、失败不可怕，可怕的是从来没有努力过，还怡然自得地安慰自己，连一点点的懊悔都被麻木所掩盖下去。不能怕，没什么比自己背叛自己更可怕。 12、跌倒了，一定要爬起来。不爬起来，别人会看不起你，你自己也会失去机会。在人前微笑，在人后落泪，可这是每个人都要学会的成长。 13、要相信，这个世界上永远能够依靠的只有你自己。所以，管别人怎么看，坚持自己的坚持，直到坚持不下去为止。 14、也许你想要的未来在别人眼里不值一提，也许你已经很努力了可还是有人不满意，也许你的理想离你的距离从来没有拉近过......但请你继续向前走，因为别人看不到你的努力，你却始终看得见自己。 15、所有的辉煌和伟大，一定伴随着挫折和跌倒；所有的风光背后，一定都是一串串揉和着泪水和汗水的脚印。 16、成功的反义词不是失败，而是从未行动。有一天你总会明白，遗憾比失败更让你难以面对。 17、没有一件事情可以一下子把你打垮，也不会有一件事情可以让你一步登天，慢慢走，慢慢看，生命是一个慢慢累积的过程。 18、努力也许不等于成功，可是那段追逐梦想的努力，会让你找到一个更好的自己，一个沉默努力充实安静的自己。 19、你相信梦想，梦想才会相信你。有一种落差是，你配不上自己的野心，也辜负了所受的苦难。 20、生活不会按你想要的方式进行，它会给你一段时间，让你孤独、迷茫又沉默忧郁。但如果靠这段时间跟自己独处，多看一本书，去做可以做的事，放下过去的人，等你度过低潮，那些独处的时光必定能照亮你的路，也是这些不堪陪你成熟。所以，现在没那么糟，看似生活对你的亏欠，其 实都是祝愿。

励磁系统的运行和控制
励磁系统的运行方式
励磁系统的工作原理：通过 调节励磁电流，控制发电机 的输出电压和频率
励磁系统的组成：包括励磁 电源、励磁控制器、励磁调 节器等
励磁系统的控制方式：包括 手动控制、自动控制和自适
应控制等
励磁系统的运行状态：包括 正常状态、异常状态和故障
状态等
励磁系统的控制方式
功率和电压
励磁电压：控 制励磁电流的 大小，影响发 电机的磁场强 度和输出功率
励磁频率：控 制发电机的磁 场频率，影响 发电机的输出
频率和电压
励磁相位：控 制发电机的磁 场相位，影响 发电机的输出
功率和电压
励磁阻抗：控 制励磁电流的 传输，影响发 电机的磁场强 度和输出功率
励磁时间常数： 控制励磁电流 的响应速度， 影响发电机的 输出功率和电
超导车，提高动 力性能和续航里程
智能励磁系统：采用智能控制技术，提高 响应速度和稳定性
船舶和轨道交通领域：应用于船舶和轨道 交通，提高动力性能和节能效果
THANK YOU
汇报人：PPT
励磁系统的发展趋势和未来展望
发展趋势：智能化、数字化、网络化 技术进步：提高效率、降低能耗、提高稳定性 应用领域：电力、交通、工业、新能源等 未来展望：更加智能化、高效化、环保化
励磁系统的新技术和新应用场景
永磁同步发电机：采用永磁材料，提高效 率和稳定性
新能源发电领域：应用于风能、太阳能等 新能源发电系统，提高发电效率和稳定性
励磁电流控制：通过调节励磁电流来控制发电机的输出电压和频率 励磁电压控制：通过调节励磁电压来控制发电机的输出电压和频率 励磁功率控制：通过调节励磁功率来控制发电机的输出电压和频率 励磁电流和电压联合控制：通过调节励磁电流和电压来控制发电机的输出电压和频率

发电机励磁系统演示课件(2)一、教学内容本节课的教学内容来自于人教版小学科学四年级下册第五单元《电与磁》的第三课时。

本节课主要介绍发电机励磁系统的原理及应用。

具体内容包括：发电机励磁系统的基本组成、工作原理、发电机的励磁方式及其优缺点。

二、教学目标1. 让学生了解发电机励磁系统的基本组成及其作用。

2. 使学生掌握发电机的励磁方式及其工作原理。

3. 培养学生的动手操作能力和观察能力，提高学生的科学思维能力。

三、教学难点与重点重点：发电机励磁系统的基本组成、工作原理、发电机的励磁方式。

难点：发电机励磁系统的工作原理及发电机的励磁方式。

四、教具与学具准备教具：发电机励磁系统模型、PPT课件。

学具：笔记本、彩笔。

五、教学过程1. 情景引入：以我国著名的发电机发明家为例，引导学生了解发电机的重要性。

2. 知识讲解：通过PPT课件，讲解发电机励磁系统的基本组成、工作原理、发电机的励磁方式。

3. 模型演示：利用发电机励磁系统模型，为学生演示发电机励磁过程，使学生更直观地了解发电机励磁系统的原理。

4. 随堂练习：让学生根据所学内容，完成发电机励磁系统的基本组成、工作原理、发电机的励磁方式的练习题。

5. 例题讲解：以一道发电机励磁系统的实际应用题为例，讲解发电机励磁系统在实际工程中的应用。

6. 小组讨论：让学生分组讨论发电机励磁系统的优点和缺点，以及改进措施。

六、板书设计板书内容：发电机励磁系统的基本组成、工作原理、发电机的励磁方式。

七、作业设计作业题目：1. 请简述发电机励磁系统的基本组成。

2. 请说明发电机的励磁方式及其工作原理。

3. 请列举发电机励磁系统的优点和缺点。

答案：1. 发电机励磁系统的基本组成包括：励磁机、发电机、控制系统等。

2. 发电机的励磁方式有：直流励磁、交流励磁、 Permanent Magnet Excitation（永磁励磁）。

其工作原理请参照PPT课件。

3. 发电机励磁系统的优点：提高发电机的电压和功率；改善发电机的运行性能；便于实现自动化控制。

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3、三相交流发电机原理模型
由于转子圆周上没有凸出的磁极（不像原理模型中的转子），称之为隐极式转子
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• 定子固定在发电 机的机座（外壳 ）内，转子由机 座两端的轴承支 撑，可在定子内 自由旋转。集电 环在机壳外侧， 和碳刷架一同装 在隔音罩内。在 发电机外壳下方 有发电机出线盒 ，发出的三相交 流电从这里引出 （图6所示）
三相交流发电机原理模型
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三相交流发电机原理模型
• 实际应用的都是三相交流发电机，其定子铁芯的内圆 均匀分布着6个槽，嵌装着三个相互间隔120度的同样 线圈，分别称之为A相线圈、B相线圈、C相线圈。装 上转子就组成了一台三相交流发电机原理模型。画面 中的三相交流发电机采用星形接法，三个线圈的公共 点引出线是中性线，每个线圈的引出线是相线。当转 子匀速旋转时三个线圈顺序切割磁力线，都会感生交 流电动势，其幅度与频率相同。由于三个线圈相互间 隔120度，它们感应电势的相位也相差120度。
发电机定子结构
• 定子由机座. 定子铁芯、 线包绕组、 以及固定这 些部分的其 他结构件组 成。
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（五）水轮发电机组要求实行强行减磁
二、对励磁系统的基本要求
励磁系统由励磁功率单元和励磁调节器两部分组成。
（一）对励磁调节器的要求
励磁调节器主要任务是检测和综合系统运行状态的信 息，以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。
励磁 功率单元
G 发电机
电力系统
励磁调节器 输入信息
一、同步发电机励磁控制系统的任务
优良的励磁控制系统不仅可以保证发电机可靠运行，提供可靠的电 能，而且可以有效地提高系统的技术指标。
电压控制
控制无功功率的分配 提高同步发电机并联运行的稳定性 改善电力系统的运行条件
静态稳定 暂态稳定
水轮发电机组要求实行强行减磁
(一)、电压控制
电力系统运行时，负荷波动引起电压波动，需要对励磁电流进 行调节以维持机端电压在给定水平。励磁自动控制系统担负了 维持电压水平的任务。
1. 自励交流励磁机静止可控整流器励磁系统
AE
VS
G
滑环
TR
TV
电压 启励元件
自动恒压元件
启励电源
AVR
2. 自励交流励磁机静止整流器励磁系统
AE
V
G
滑环
TR
TV
电压 启励元件
启励电源
励磁调节器
图3-19 静止励磁系统原理接线
§3.3 励磁系统中的整流电路
交流电压
整流
直流电压
大型发电机的转子励磁回路通常采用三相桥 式不可控整流电路，在静止励磁系统中采用三相 桥式全控整流电路；励磁机励磁回路通常采用三 相桥式半控整流或三相桥式全控整流电路。
0
ωt
(b) 输出电压波形（α＝1200）

B.运动的导体必须切割磁力线。 B. The conductor rotated must cut off the magnetic line
励磁系统就是产生发电机磁场的控制系统。 Excitation system to some extent is a control system used to build up
定子 —— 定子绕组被旋转的磁场之磁力线切割，在定子绕组中产 生（发出）电流。（磁生电）
Stator— the current is generated when stator winding is cut off by the magnetic line of rotating electric field ( magnetism generates electricity).
2. 自动励磁调节器（AER）控制可控硅整流器输出的励磁电流之 大小。
2. AER is used to control the excitation current output by SCR.
3. 自并激励磁系统没有旋转部分，属静态励磁系统 3. Self-shunt excitation is a static excitation without rotating part (ex
发电机静止可控硅自并激励磁系统原理图
Schematic Diagram of Generator Static SCR Self-shunt Excitation
1. 接自汽轮发电机机端的励磁变压器之副边电压，经可控硅整流 器整流后，供给汽轮发电机励磁。
1. The secondary voltage (LV side) of excitation transformer at turbo generator end has been rectified through SCR and then supplied excitation power to generator.

11
励磁系统试验常用的依据
1 国际电工委员会标准 IEC13-1978汽轮发电机励磁系统技术要求 IEC593-1982关于同步发电机励磁系统的若干规定 2 中华人民共和国国家标准 GB755-87 旋转电机基本技术要求 GB/T 7409.3-1997 大、中型同步发电机励磁系统技术要求 3 中国电力行业标准 SD271-88 汽发电机交流励磁机励磁系统技术条件 DL/T650-1998 大型汽轮发电机自并励静止励磁系统技术条件 4 国家电网公司企业标准 Q/GDW 143-2006电力系统稳定器整定试验导则； Q/GDW 142-2006 同步发电机励磁系统建模导则。 5 励磁系统监督标准 DL/T1049-2007 发电机励磁系统技术监督规程；
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励磁系统的任务电压控制
电压控制 在同步发电机空载运行中，转子以同步转速n 旋转时， 励磁电流产生的主磁通Φ0 切割N 匝定子绕组感应出频 率为f=pn/60 的三相基波电势，其 有效值E0 同f，N, Φ0 以及绕组系数k 的关系： E0=4.44 fNkΦ0 这样，改变励磁电流If 以改变主磁通Φ0，空载电势E0 值也将改变，二者的关系就是发电机的空载特性 E0=f(If)或发电机的磁化特性Φ0=f(Ff)。在发电机空载 状态下，空载电势E0 就等于发电机端电压Ut，改变励 磁电流也就改变发电机端电压。。
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励磁系统的任务无功分配
对于单元接线的发电机系统来说，若发变组的自然调 差率很大，励磁调差系数应选择负，以补偿无功电流 在主变上的压降；若发变组的自然调差率很小，励磁 调差系数应选择正。对于扩大单元接线的发电机系统 来说，由于发电机的自然调差率很小，为保证数台发 电机的并联运行及其无功功率的均衡分配，发电机必 须具有基本一致的正调差特性，这就要求励磁调差必 须为正极性。

1
0
、
倚
南窗Βιβλιοθήκη 以寄傲，
审
容
膝
之
易
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。
66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭
发电机励磁系统培训讲解
6
、
露
凝
无
游
氛
，
天
高
风
景
澈
。
7、翩翩新 来燕，双双入我庐 ，先巢故尚在，相 将还旧居。
8
、
吁
嗟
身
后
名
，
于
我
若
浮
烟
。
9、 陶渊 明（ 约 365年 —427年 ），字 元亮， （又 一说名 潜，字 渊明 ）号五 柳先生 ，私 谥“靖 节”， 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散
文 家 。汉 族 ，东 晋 浔阳 柴桑 人 （今 江西 九江 ） 。曾 做过 几 年小 官， 后辞 官 回家 ，从 此 隐居 ，田 园生 活 是陶 渊明 诗 的主 要题 材， 相 关作 品有 《饮 酒 》 、 《 归 园 田 居 》 、 《 桃花 源 记 》 、 《 五 柳先 生 传 》 、 《 归 去来 兮 辞 》 等 。

灭磁装置
• 励磁系统装设自动灭磁装置及开关。在任何需要灭磁的工 况下（包括发电机空载和强励情况下），自动灭磁装置及 开关能快速可靠灭磁。机组正常停机时励磁调节器自动进 行逆变灭磁，机组事故停机采用跳灭磁开关灭磁。 • 灭磁开关采用快速灭弧的断路器，在发电机内部或系统发 生事故时灭磁。灭磁开关的分断能力满足发电机强励在内 的一切工况要求，有一定裕度，灭磁开关应能保证在80% 额定电压时可靠合闸，在30-65%额定电压之间应能可靠 分闸。灭磁电阻采用碳化硅非线性电阻，其容量确保能快 速吸收从强励顶值电流直到10％额定励磁电流范围内磁场 能量。 • 转子回路过电压保护采用碳化硅非线性电阻，以限制机组 异常工况下转子过电压不超过磁场绕组出厂对地耐压试验 电压幅值的40％。 • 灭磁装置的防护等级为IP31
可控硅整流器
• 采用三相桥式全控整流电路，具有逆变能力。 • 采用一套双通道调节器带三台可控硅整流柜运行方式，当 一台整流柜故障退出运行时，能保证发电机在包括强励在 内的所有运行方式下连续运行。 • 每个可控硅元件设快速熔断器保护，以便及时切除短路故 障电流。并能检测熔断器熔断信号，故障桥臂有自动退出 功能。 • 每个可控硅功率柜采用单桥设计，可控硅元件无串无并， 交流侧设置过电压保护措施以抑制尖峰过电压和换向过电 压。 • 可控硅整流装置采用强迫风冷，并设置备用冷却风机，工 作风机故障时备用风机能自动投运。每个整流柜均设置低 噪声风机，在柜旁一米处感受到的噪音水平不大于 80db(A)。
直流励磁机励磁系统 交流励磁机励磁系统 自并励励磁系统
按响应速度分类：
慢速励磁系统 快速励磁系统 高起始励磁系统
交流励磁机系统（三机它励）
同轴
组成：交流主励磁机（ACL）和交流副励磁机（ACFL）都与发电机同

励磁调节器的工作原理
励磁调节器的作用
励磁调节器的作用是调节发电机的输出电压和频率，使其 保持稳定。
励磁调节器的组成
励磁调节器主要由检测单元、控制单元和执行单元组成。
励磁调节器的工作流程
励磁调节器通过检测发电机的输出电压和频率，根据设定 的控制规律调节励磁电流，从而控制发电机的输出电压和 频率。
03
在发电机出现异常时，迅速切断励磁电流并防止过电压损害发电机 。
励磁系统的分类
直流励磁系统
采用直流发电机作为励磁电源，结构 简单，但维护困难，现已逐渐被淘汰 。
交流励磁系统
采用交流发电机作为励磁电源，具有 较高的调节性能和可靠性，是现代大 型水轮发电机组常用的励磁方式。
02
水轮发电机励磁系统 原理
水轮发电机转子励磁电路
01
转子励磁电路的组成
水轮发电机的转子励磁电路主要由励磁机、励磁调节器、转子绕组等组
成。
02
励磁机的结构和工作原理
励磁机通常采用直流发电机，其结构和工作原理与普通直流发电机类似
。
03
励磁调节器的作用和原理
励磁调节器的作用是调节励磁电流，从而调节发电机的输出电压和频率
。其原理是通过检测发电机的输出电压和频率，控制励磁机的励磁电流
励磁系统的基本原理
直流发电机的基本原理
01
直流发电机是根据电磁感应原理，通过旋转的磁场和导线的相
对运动来发电的。
交流发电机的基本原理
02
交流发电机是通过旋转的磁场和导线的相对运动来发电的，输
出的电压和频率是变化的。
同步发电机的原理
03
同步发电机是通过旋转的磁场和导线的相对运动来发电的，输