发电机励磁系统及其组成VIP免费

1清华大学电机系电力系统研究所周双喜同步发电机励磁系统2第1讲发电机磁系统组成及其发展1发电机励磁系统的组成2主要励磁方式3对励磁系统的基本要求3附加：三相电动势的产生在两磁极中间放一个线圈，使线圈以的角速度逆时针旋转。根据右手定则可知，线圈中产生感应电动势，其方向由XA。合理设计磁极形状，使磁通在空间按正弦规律分布，线圈两端便可得到单相正弦交流电动势。tEesin2A+eANSAX若线圈固定而磁极以的角速度顺时针旋转，则线圈中产生相同的电动势。4三相交流电源的产生定子中放三个线圈AXBYCZ首端末端三线圈空间位置相间120o转子装有磁极并以的角速度旋转。三个线圈中便产生三个单相正弦电动势。三相交流发电机原理示意图+NSYBACZX定子转子绕组B5三相电动势的三角函数表示式三相电动势的特征：大小相等，频率相同，相位互差120º240sin120sinsinmCmBmAtEetEetEe)120sin(mtEEm0°120°240°360°tBeAeCe三相电动势波形图三相电动势的相量表示式0CBAEEE1201200CBAEEEEEEAEBECE120°120°120°6发电机励磁系统励磁系统是给同步发电提供可控励磁电流，建立磁场的设备。励磁系统是同步发电机必要的、重要的组成部分——原动机（汽轮机/水轮机）带动同步发机转子旋转，转子励磁绕组中的直流电流建立磁场，这个磁场随着转子旋转，磁力线切割定子绕组在绕组中感应电流并建立起电压。——励磁系统不仅影响发电机本身的运行特性，而且对电力系统经济和稳定影响有重要影响。71发电机励磁系统的组成励磁系统由三（二）部分组成：——发电机的转子励磁绕组，它形成发电机的旋转磁埸；——励磁功率单元，它向同步发电机的励磁绕组提供可调节的直流励磁电流；——励磁调节器，它根据发电机及电力系统运行的要求，自动调节功率单元输出的励磁电流。自动调节励磁的主要作用是在发电机出力变化和系统故障等工况下，维持发电机端电压恒定或在给定水平；保证机组间无功的合理分配；提高电力系统运行的稳定性以及提高继电保护动作的灵敏性等。82主要励磁方式励磁方式是指励磁供电的方式，即功率单元的实现方式。主要方式直流励磁机励磁方式三机式励磁方式自并激静态励磁方式9同步发电机励磁方式分类110直流励磁机励磁方式电刷滑环直流励磁机（发电机）提供励磁功率直流励磁机与汽轮发电机组同轴有两个励磁绕组自动电压调节器控制副励磁绕组励磁电流大小，改变励磁绕组的磁通，调节发电机励磁电流手动调节转子绕组回路中的电阻，可调节励磁提供励磁功率P<600kW（用于汽轮发电机组）大机组不能用；现在用得很少了•电刷滑环问题11三机式励磁方式三机：副励磁机－交流励磁机－发电机副励磁机由晶闸管实现可控整流。交流发电机发出的电经旋转不控整流器整流后送到发电机转子绕组AVR调节副励磁机的输出电流，控制交流励磁机的励磁，从而改变其输出，进而改变整流器输的励磁电流12三机式励磁方式（有刷）永磁发电机定子不动，定子电流整流成直流经滑环给交流励磁机励磁交流励磁机定子电流经不控整流器（静止的）整流，通过滑环给发电机励磁绕组供电。有刷的励磁方式受滑环电流的限制（压力，打火花），只能用于励磁电流<1000A的发电机。13三机式励磁方式（无刷）三机无刷励磁系统——副励磁机转子、交流励磁机定子、不控整流器与发电机同轴旋转；——副励磁机定子输出到可控整流器（静止），其输出到交流励磁机转子（静止）。——交流励磁机输出经不控整流后直接送到发电机转子励磁绕组没有滑环（无电刷），适用于不同容量发电机。14自并激静态励磁方式励磁变压器从机端取得励磁功率晶闸管可控整流器供给发电机转子绕组AVR控制晶闸管的导通角，调节发电机励磁电流15自并激静态励磁方式（续）AVR—自动电压调节器AIR—自动电流调节器16其它励磁方式173对励磁系统的基本要求可靠。其可靠程度应与主机等价。有一定的独立性，当系统发生故障时，励磁系统还能正常工作；可靠和足够的励磁容量并留有10％左右裕量。励磁功率和主机容量...