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总结分析励磁系统及其三种类型的相关知识!

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总结分析励磁系统及其三种类型的相关知识!

发布日期:2019-04-11 作者: 点击:

用于向同步电机转子绕组提供必要励磁电流的系统,这种类型的系统称为励磁系统。换句话说,励磁系统被定义为通过励磁绕组中的电流产生磁通量的系统。励磁系统的主要要求是在所有使用条件下的可靠性、控制简单性、维护容易性、稳定性和快速瞬态响应。

所需的励磁量取决于负载电流、负载功率因数和机器速度。当负载电流大、速度慢、系统功率因数滞后时,系统需要的励磁越多。

励磁系统是单个单元,每个交流发电机都有发电机形式的励磁机。集中励磁系统有两个或多个励磁器,为母线供电。集中式系统非常便宜,但是系统中的故障会对发电厂的交流发电机产生不利影响。

励磁系统主要分为三种类型:

1、DC励磁系统

2、交流励磁系统

a、转子励磁系统

b、无刷励磁系统

3、静态励磁系统

发电机励磁系统

它们的类型将在下面详细解释。

1、DC励磁系统

DC励磁系统有两个励磁器——主励磁机和副励磁机。励磁机输出由自动电压调节器(AVR)调节,用于控制交流发电机的输出端电压。AVR的电流互感器输入确保了故障期间交流发电机电流的限制。

当磁场断路器断开时,磁场放电电阻器跨接在磁场绕组上,以便耗散磁场绕组中储存的高电感能量。

主励磁机和先导励磁机可以由主轴驱动,也可以由电机单独驱动。直接驱动励磁器通常是优选的,因为它们保持了单元操作系统,并且励磁不受外部干扰的励磁。

主励磁机的额定电压约为400伏,其容量约为交流发电机容量的0.5%。涡轮交流发电机励磁器的故障非常频繁,因为它们的速度很快,因此单独的电机驱动励磁器被提供作为备用励磁器。

2、交流励磁系统

交流励磁系统由交流发电机和直接连接到交流发电机主轴的晶闸管整流桥组成。主励磁机可以是自励的,也可以是单独励磁的。交流励磁系统可以大致分为两类,下面将详细说明。

a、转子励磁系统:旋转部分被虚线包围。该系统由交流励磁机、固定磁场和旋转电枢组成。励磁机的输出由全波晶闸管桥式整流电路整流,并提供给主交流发电机励磁绕组。

交流发电机励磁绕组也通过另一个整流电路供电。励磁机电压可以通过使用剩余磁通来建立。电源和整流器控制产生受控的触发信号。交流发电机电压信号被平均,并直接与自动运行模式下的操作员电压调节进行比较。在手动操作模式下,交流发电机的励磁电流与单独的手动电压调节进行比较。

b、无刷励磁系统:旋转部分由虚线矩形包围。无刷励磁系统由交流发电机、整流器、主励磁机和永磁发电机交流发电机组成。主励磁机和先导励磁机由主轴驱动。主励磁机有一个固定磁场和一个旋转电枢,通过硅整流器直接连接到主交流发电机的磁场。

先导励磁机是轴驱动永磁发电机,轴上安装有旋转永磁体和三相静止电枢,三相静止电枢通过主交流发电机磁场中的硅整流器向主励磁机磁场供电。先导励磁机是一种轴驱动永磁发电机,轴上装有旋转永磁体和三相静止电枢,电枢通过三相全波相位控制晶闸管桥向主励磁机供电。

该系统不使用换向器,集电器和电刷具有短时间常数和小于0.1秒的响应时间。短时间常数在改善小信号动态性能方面具有优势,并且有利于辅助电力系统稳定信号的应用。

3、静态励磁系统

在该系统中,电源通过三相星形/三角形连接的降压变压器从交流发电机本身获得。变压器的初级连接到交流发电机总线,次级向整流器供电,也向电网控制电路和其他电气设备供电。

该系统响应时间非常短,并提供出色的动态性能。该系统通过消除励磁机风阻损失和绕组维护降低了运行成本。


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