同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)ppt課件

1、5.2 5.2 同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁自動(dòng)控制系統(tǒng)同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁自動(dòng)控制系統(tǒng)一、同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的根本構(gòu)成一、同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的根本構(gòu)成1 1、同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)由發(fā)電機(jī)及其勵(lì)磁系統(tǒng)組成的反響自、同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)由發(fā)電機(jī)及其勵(lì)磁系統(tǒng)組成的反響自動(dòng)控制系統(tǒng)動(dòng)控制系統(tǒng). .發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)由自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)理器及勵(lì)磁功率單元組成。發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)由自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)理器及勵(lì)磁功率單元組成。自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)理器分機(jī)電式勵(lì)磁調(diào)理器、半導(dǎo)體勵(lì)磁調(diào)理器和計(jì)自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)理器分機(jī)電式勵(lì)磁調(diào)理器、半導(dǎo)體勵(lì)磁調(diào)理器和計(jì)算機(jī)勵(lì)磁調(diào)理器。算機(jī)勵(lì)磁調(diào)理器。勵(lì)磁功率單元是為同步發(fā)電機(jī)提供直流勵(lì)磁電流的勵(lì)磁功率單元是為同步發(fā)電機(jī)提供直流勵(lì)磁電流的.

2、.按提供直流勵(lì)磁電流的電源不同，勵(lì)磁功率單元分為直流電源按提供直流勵(lì)磁電流的電源不同，勵(lì)磁功率單元分為直流電源勵(lì)磁和交流電源勵(lì)磁。勵(lì)磁和交流電源勵(lì)磁。 直流電源勵(lì)磁的電源為直流發(fā)電機(jī)，稱為直流勵(lì)磁機(jī)；直流電源勵(lì)磁的電源為直流發(fā)電機(jī)，稱為直流勵(lì)磁機(jī)； 交流電源勵(lì)磁包括交流電源和整流器兩部分。交流電源勵(lì)磁包括交流電源和整流器兩部分。交流電源勵(lì)磁的電源分為交流發(fā)電機(jī)稱為交流勵(lì)磁機(jī)、串交流電源勵(lì)磁的電源分為交流發(fā)電機(jī)稱為交流勵(lì)磁機(jī)、串聯(lián)變壓器和并聯(lián)變壓器。聯(lián)變壓器和并聯(lián)變壓器。整流器分為可控硅整流和不可控硅整流。整流電路分為靜止整整流器分為可控硅整流和不可控硅整流。整流電路分為靜止整流電路和旋轉(zhuǎn)整流電

3、路兩種方式。旋轉(zhuǎn)整流電路的整流元器件流電路和旋轉(zhuǎn)整流電路兩種方式。旋轉(zhuǎn)整流電路的整流元器件是和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子同軸旋轉(zhuǎn)的；靜止整流電路的整流元器件是放是和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子同軸旋轉(zhuǎn)的；靜止整流電路的整流元器件是放在地面上靜止不動(dòng)的；在地面上靜止不動(dòng)的；發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)閱歷發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)閱歷了一個(gè)由初級(jí)到高級(jí)了一個(gè)由初級(jí)到高級(jí)的開(kāi)展過(guò)程。的開(kāi)展過(guò)程。早期：直流勵(lì)磁機(jī)，早期：直流勵(lì)磁機(jī)，配用的是電磁式的勵(lì)配用的是電磁式的勵(lì)磁調(diào)理器；磁調(diào)理器；隨著半導(dǎo)體技術(shù)的開(kāi)隨著半導(dǎo)體技術(shù)的開(kāi)展，又誕生了半導(dǎo)體展，又誕生了半導(dǎo)體勵(lì)磁調(diào)理器；勵(lì)磁調(diào)理器；隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的開(kāi)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的開(kāi)展，人們又研制了計(jì)展，人們又研制了計(jì)算機(jī)勵(lì)

4、磁調(diào)理器，又算機(jī)勵(lì)磁調(diào)理器，又稱數(shù)字式勵(lì)磁調(diào)理器。稱數(shù)字式勵(lì)磁調(diào)理器。后來(lái)：交流勵(lì)磁機(jī)后來(lái)：交流勵(lì)磁機(jī)同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)類型本節(jié)重點(diǎn)引見(jiàn)勵(lì)磁功率單元，下一節(jié)將引見(jiàn)自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)理器本節(jié)重點(diǎn)引見(jiàn)勵(lì)磁功率單元，下一節(jié)將引見(jiàn)自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)理器二、常用同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的任務(wù)原理二、常用同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的任務(wù)原理1. 1. 直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng) 直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)是最早運(yùn)用的一種勵(lì)磁方式。直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)是最早運(yùn)用的一種勵(lì)磁方式。 由于它是靠發(fā)電機(jī)的換向器進(jìn)展整流的，當(dāng)勵(lì)磁電流過(guò)大由于它是靠發(fā)電機(jī)的換向器進(jìn)展整流的，當(dāng)勵(lì)磁電流過(guò)大時(shí)，換向就很困難，所以這種方式只能在時(shí)，換向就很困難，所以這

5、種方式只能在100 MW100 MW以下的中以下的中小容量機(jī)組中采用。小容量機(jī)組中采用。 直流勵(lì)磁機(jī)大多與發(fā)電機(jī)同軸，它是靠剩磁來(lái)建立電壓的，直流勵(lì)磁機(jī)大多與發(fā)電機(jī)同軸，它是靠剩磁來(lái)建立電壓的，按勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁方式不同又分為自勵(lì)式和他勵(lì)式兩種。按勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁方式不同又分為自勵(lì)式和他勵(lì)式兩種。(1) (1) 自勵(lì)直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)自勵(lì)直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)它的勵(lì)磁電流控制由兩種途徑實(shí)現(xiàn)：它的勵(lì)磁電流控制由兩種途徑實(shí)現(xiàn)：一是經(jīng)過(guò)人工調(diào)理勵(lì)磁機(jī)磁場(chǎng)電阻來(lái)改動(dòng)勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁電流一是經(jīng)過(guò)人工調(diào)理勵(lì)磁機(jī)磁場(chǎng)電阻來(lái)改動(dòng)勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁電流IEE，從而到達(dá)人工調(diào)整發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流的目的，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流從而到達(dá)人工調(diào)整發(fā)電

6、機(jī)勵(lì)磁電流的目的，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流的手動(dòng)調(diào)理。的手動(dòng)調(diào)理。二是經(jīng)過(guò)自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)理器對(duì)勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁電流二是經(jīng)過(guò)自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)理器對(duì)勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁電流IAVR自動(dòng)調(diào)理，從自動(dòng)調(diào)理，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流的自動(dòng)調(diào)理。而實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流的自動(dòng)調(diào)理。勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁機(jī)EXEX和發(fā)電機(jī)和發(fā)電機(jī)G G同軸，靠剩同軸，靠剩磁建立電壓。磁建立電壓。勵(lì)磁機(jī)發(fā)出的電流，一部分勵(lì)磁機(jī)發(fā)出的電流，一部分(IEF)(IEF)送給發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁繞組；一部分送給發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁繞組；一部分(IEE)(IEE)經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)變阻器經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)變阻器RCRC送給勵(lì)送給勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁繞組。磁機(jī)的勵(lì)磁繞組。LLAVREEIII由于勵(lì)磁機(jī)向它本人提供勵(lì)磁電

7、流，故稱為自勵(lì)。由于勵(lì)磁機(jī)向它本人提供勵(lì)磁電流，故稱為自勵(lì)。ILLILL勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁電流勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁電流IAVRIAVR自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)理器輸出的電自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)理器輸出的電流流IEEIEE勵(lì)磁機(jī)提供的勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁電流勵(lì)磁機(jī)提供的勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁電流(2) (2) 他勵(lì)直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)他勵(lì)直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)IKIIAVRZEELL它與圖它與圖5.10 (a)5.10 (a)的不同之的不同之處在于直流勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁處在于直流勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁電流是由另一臺(tái)與發(fā)電機(jī)電流是由另一臺(tái)與發(fā)電機(jī)同軸的副勵(lì)磁機(jī)供應(yīng)，故同軸的副勵(lì)磁機(jī)供應(yīng)，故稱他勵(lì)。稱他勵(lì)。 勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁電流勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁電流IEEIEE副勵(lì)磁機(jī)提供的勵(lì)磁電流副勵(lì)

8、磁機(jī)提供的勵(lì)磁電流KK折算系數(shù)，將折算系數(shù)，將IAVRIAVR折算到折算到IEEIEE所流過(guò)的繞所流過(guò)的繞組中去輸出的電流組中去輸出的電流自勵(lì)直流勵(lì)磁機(jī)中，自勵(lì)直流勵(lì)磁機(jī)中，IEEIEE的添加促使勵(lì)磁機(jī)電壓的添加促使勵(lì)磁機(jī)電壓UEFUEF添加，而添加，而IEEIEE的的添加又依托添加又依托UEEUEE的添加。的添加。IEEIEE和和UEEUEE的這種關(guān)系使得勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁時(shí)的這種關(guān)系使得勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁時(shí)間常數(shù)增大了。間常數(shù)增大了。而它勵(lì)直流勵(lì)磁機(jī)那么不然，它沒(méi)有而它勵(lì)直流勵(lì)磁機(jī)那么不然，它沒(méi)有IEEIEE和和UEEUEE的相互依賴關(guān)系，的相互依賴關(guān)系，勵(lì)磁時(shí)間常數(shù)只決議于勵(lì)磁繞組的構(gòu)造和參數(shù)。所以

9、它勵(lì)直流勵(lì)勵(lì)磁時(shí)間常數(shù)只決議于勵(lì)磁繞組的構(gòu)造和參數(shù)。所以它勵(lì)直流勵(lì)磁機(jī)時(shí)間常數(shù)小。磁機(jī)時(shí)間常數(shù)小。2. 2. 交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)隨著電力電子技術(shù)的開(kāi)展和大容量整流器件的出現(xiàn)，為順應(yīng)隨著電力電子技術(shù)的開(kāi)展和大容量整流器件的出現(xiàn)，為順應(yīng)大容量發(fā)電機(jī)組的需求，產(chǎn)生了交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)。大容量發(fā)電機(jī)組的需求，產(chǎn)生了交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)。這種勵(lì)磁系統(tǒng)的勵(lì)磁功率單元由與發(fā)電機(jī)同軸的交流勵(lì)磁機(jī)這種勵(lì)磁系統(tǒng)的勵(lì)磁功率單元由與發(fā)電機(jī)同軸的交流勵(lì)磁機(jī)和硅整流器組成。和硅整流器組成。其中交流勵(lì)磁機(jī)又分為自勵(lì)和他勵(lì)兩種方式；其中交流勵(lì)磁機(jī)又分為自勵(lì)和他勵(lì)兩種方式；整流器又分為可控硅整流和不可控硅整流兩

10、種，每一種又有整流器又分為可控硅整流和不可控硅整流兩種，每一種又有靜止和旋轉(zhuǎn)兩種方式。靜止和旋轉(zhuǎn)兩種方式。勵(lì)磁系統(tǒng)的自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)理器又有模擬式的，也有數(shù)字式的。勵(lì)磁系統(tǒng)的自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)理器又有模擬式的，也有數(shù)字式的。功率單元和調(diào)理器的各種不同方式的組合配用，使交流勵(lì)磁功率單元和調(diào)理器的各種不同方式的組合配用，使交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的類型多種多樣。機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的類型多種多樣。下面僅引見(jiàn)在大型機(jī)組中常采用的他勵(lì)方式，它又分為靜止下面僅引見(jiàn)在大型機(jī)組中常采用的他勵(lì)方式，它又分為靜止整流和旋轉(zhuǎn)整流兩種。整流和旋轉(zhuǎn)整流兩種。(1) (1) 他勵(lì)交流勵(lì)磁機(jī)靜止整流勵(lì)磁系統(tǒng)他勵(lì)交流勵(lì)磁機(jī)靜止整流勵(lì)磁系統(tǒng)圖圖5.115

11、.11所示是他勵(lì)交流勵(lì)磁機(jī)靜止整流勵(lì)磁系統(tǒng)原理接線圖。所示是他勵(lì)交流勵(lì)磁機(jī)靜止整流勵(lì)磁系統(tǒng)原理接線圖。交流主勵(lì)磁機(jī)和交流副勵(lì)磁機(jī)均與發(fā)電機(jī)同軸旋轉(zhuǎn)。交流主勵(lì)磁機(jī)和交流副勵(lì)磁機(jī)均與發(fā)電機(jī)同軸旋轉(zhuǎn)。副勵(lì)磁機(jī)輸出的交流經(jīng)晶閘管整流器整流后供應(yīng)主勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)副勵(lì)磁機(jī)輸出的交流經(jīng)晶閘管整流器整流后供應(yīng)主勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁繞組。由于主勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁電流不是由它本人供應(yīng)的，故稱磁繞組。由于主勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁電流不是由它本人供應(yīng)的，故稱這種勵(lì)磁機(jī)為他勵(lì)交流勵(lì)磁機(jī)。這種勵(lì)磁機(jī)為他勵(lì)交流勵(lì)磁機(jī)。交流勵(lì)磁機(jī)輸出的交流電經(jīng)過(guò)二極管整流后變成直流，供應(yīng)發(fā)交流勵(lì)磁機(jī)輸出的交流電經(jīng)過(guò)二極管整流后變成直流，供應(yīng)發(fā)電機(jī)做勵(lì)磁電流。電機(jī)做勵(lì)磁電流。自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)理器經(jīng)過(guò)調(diào)理晶閘管的控制角改動(dòng)交流勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)理器經(jīng)過(guò)調(diào)理晶閘管的控制角改動(dòng)交流勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁電流，