chap2-2第二節(jié)同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)

1、第二節(jié)第二節(jié) 同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)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)同步發(fā)電機(jī)同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)勵(lì)磁系統(tǒng)勵(lì)磁功率單元?jiǎng)?lì)磁功率單元自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器交流電源勵(lì)磁交流電源勵(lì)磁直流電源勵(lì)磁直流電源勵(lì)磁機(jī)電式勵(lì)磁調(diào)節(jié)器機(jī)電式勵(lì)磁調(diào)節(jié)器半導(dǎo)體勵(lì)磁調(diào)節(jié)器半導(dǎo)體勵(lì)磁調(diào)節(jié)器計(jì)算機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器計(jì)算機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器交流電源交流電源整流電路整流電路它勵(lì)它勵(lì)自勵(lì)自勵(lì)靜止靜止旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)一、直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)一、直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)直流勵(lì)磁機(jī)的接線可分為自勵(lì)式和它勵(lì)式直流勵(lì)磁機(jī)的接線可分為自勵(lì)式和它勵(lì)式1、自勵(lì)式、自勵(lì)式勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁機(jī)L和發(fā)電機(jī)和發(fā)電機(jī)G同軸，靠同軸，靠剩磁啟勵(lì)建立剩磁啟勵(lì)

2、建立電壓電壓，勵(lì)磁機(jī)發(fā)出的電流，一部分（即勵(lì)磁機(jī)發(fā)出的電流，一部分（即IL）送給發(fā)電機(jī)的磁場繞組，一部分（送給發(fā)電機(jī)的磁場繞組，一部分（IRC）經(jīng)）經(jīng)過磁場變阻器過磁場變阻器Rc送給勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁繞組。送給勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁繞組。由于勵(lì)磁機(jī)向它自己提供勵(lì)磁電流，所以由于勵(lì)磁機(jī)向它自己提供勵(lì)磁電流，所以稱為自勵(lì)。稱為自勵(lì)。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組由專用的直流勵(lì)磁機(jī)供電，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組由專用的直流勵(lì)磁機(jī)供電，調(diào)整勵(lì)磁機(jī)磁場電阻，可改變勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁調(diào)整勵(lì)磁機(jī)磁場電阻，可改變勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁電流。電流。2、它勵(lì)式、它勵(lì)式它勵(lì)直流勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁繞組是由副勵(lì)磁機(jī)供它勵(lì)直流勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁繞組是由副勵(lì)磁機(jī)供電的，比自勵(lì)多用了一臺(tái)副勵(lì)磁機(jī)；

3、電的，比自勵(lì)多用了一臺(tái)副勵(lì)磁機(jī)；它勵(lì)式比自勵(lì)式時(shí)間常數(shù)小，多用于水輪發(fā)它勵(lì)式比自勵(lì)式時(shí)間常數(shù)小，多用于水輪發(fā)電機(jī)。電機(jī)。 3、直流勵(lì)磁機(jī)方式優(yōu)缺點(diǎn)、直流勵(lì)磁機(jī)方式優(yōu)缺點(diǎn)n優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：1、因?yàn)閯?lì)磁機(jī)與主機(jī)同軸，當(dāng)系統(tǒng)中發(fā)生故障時(shí)，、因?yàn)閯?lì)磁機(jī)與主機(jī)同軸，當(dāng)系統(tǒng)中發(fā)生故障時(shí)，由于主機(jī)的慣性大，勵(lì)磁機(jī)的轉(zhuǎn)速不受影響，由于主機(jī)的慣性大，勵(lì)磁機(jī)的轉(zhuǎn)速不受影響，能夠照常勵(lì)磁。能夠照常勵(lì)磁。2、由于勵(lì)磁機(jī)可以改變極性，所以在切斷負(fù)荷時(shí)，、由于勵(lì)磁機(jī)可以改變極性，所以在切斷負(fù)荷時(shí)，能夠快速去磁。能夠快速去磁。3、當(dāng)系統(tǒng)中發(fā)生故障時(shí)，在發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組內(nèi)感、當(dāng)系統(tǒng)中發(fā)生故障時(shí)，在發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組內(nèi)感應(yīng)的交流電流可以

4、形成閉環(huán)回路。不至發(fā)生應(yīng)的交流電流可以形成閉環(huán)回路。不至發(fā)生轉(zhuǎn)子過電壓。轉(zhuǎn)子過電壓。n缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：1、直流勵(lì)磁機(jī)有較大的時(shí)間常數(shù)，因此電壓響應(yīng)、直流勵(lì)磁機(jī)有較大的時(shí)間常數(shù)，因此電壓響應(yīng)速度慢。速度慢。2、由于機(jī)械整流復(fù)雜而不可靠，維護(hù)也較麻煩。、由于機(jī)械整流復(fù)雜而不可靠，維護(hù)也較麻煩。二、交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)1、工作過程：、工作過程：JFL 交流電交流電 KZL 直流直流 JL勵(lì)磁勵(lì)磁 交流電交流電 ZL 直流直流 供給發(fā)電供給發(fā)電機(jī)作勵(lì)磁電流機(jī)作勵(lì)磁電流2、說明：（、說明：（1）它勵(lì)：）它勵(lì)：由于由于JL的的IL不是由它不是由它自己供給的。自己供給的。（2）啟勵(lì)裝置：）啟勵(lì)裝置：由于由于JFL

5、的啟勵(lì)電壓比較高，的啟勵(lì)電壓比較高，不能像直流勵(lì)磁機(jī)那樣依靠剩磁啟勵(lì)，所不能像直流勵(lì)磁機(jī)那樣依靠剩磁啟勵(lì)，所以在機(jī)組啟勵(lì)時(shí)必須外加啟勵(lì)電源，直到以在機(jī)組啟勵(lì)時(shí)必須外加啟勵(lì)電源，直到JFL輸出的電壓足以使自勵(lì)恒壓調(diào)節(jié)器正常輸出的電壓足以使自勵(lì)恒壓調(diào)節(jié)器正常工作時(shí)，啟勵(lì)電源方可退出工作。工作時(shí)，啟勵(lì)電源方可退出工作。（3）自勵(lì)恒壓調(diào)節(jié)器：）自勵(lì)恒壓調(diào)節(jié)器：維持維持JFL端電壓為恒端電壓為恒定值定值。（4）KZL 作用：作用：a、整流、整流b、ZLT通過控制通過控制KZL中可控整流元件的控制角來改變中可控整流元件的控制角來改變JL的的IL，進(jìn)而控制進(jìn)而控制G的的IL。（5）時(shí)間常數(shù)：）時(shí)間常數(shù)：為了

6、減小交流勵(lì)磁機(jī)的時(shí)間為了減小交流勵(lì)磁機(jī)的時(shí)間常數(shù)，它通常做成中頻的，頻率通常為常數(shù)，它通常做成中頻的，頻率通常為100200HZ。副勵(lì)磁機(jī)的頻率通常選為。副勵(lì)磁機(jī)的頻率通常選為400500HZ，也是為了減小時(shí)間常數(shù)。，也是為了減小時(shí)間常數(shù)。（6）同軸：）同軸：JL和和JFL與發(fā)電機(jī)同軸旋轉(zhuǎn)與發(fā)電機(jī)同軸旋轉(zhuǎn)。n3、優(yōu)缺點(diǎn)：、優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：（1）取消了直流勵(lì)磁機(jī)，不存在換向問題；）取消了直流勵(lì)磁機(jī)，不存在換向問題；（2）JL和和JFL同軸，且自成體系，不受電網(wǎng)同軸，且自成體系，不受電網(wǎng)干擾，所以可靠性高；干擾，所以可靠性高；（3）可控硅的控制角變化很快，發(fā)電機(jī)的勵(lì)）可控硅的控制角變化很快，發(fā)

7、電機(jī)的勵(lì)磁電流可以很快變化；磁電流可以很快變化；缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：（1）時(shí)間常數(shù)較大；）時(shí)間常數(shù)較大；（2）有轉(zhuǎn)子滑環(huán)和碳刷，易發(fā)生火花；）有轉(zhuǎn)子滑環(huán)和碳刷，易發(fā)生火花；（3）加長了機(jī)組主軸長度。）加長了機(jī)組主軸長度。(二二)自勵(lì)交流勵(lì)磁機(jī)靜止硅整流勵(lì)磁系統(tǒng)自勵(lì)交流勵(lì)磁機(jī)靜止硅整流勵(lì)磁系統(tǒng)n1、說明：、說明：（1）交流勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁電源直接由本）交流勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁電源直接由本機(jī)出口獲得，因此必須采取啟勵(lì)措施，機(jī)出口獲得，因此必須采取啟勵(lì)措施，即用外接電源建立啟勵(lì)電壓。即用外接電源建立啟勵(lì)電壓。（2）ZLT通過控制通過控制KZL1中可控元件的中可控元件的控制角直接控制發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流?？刂平侵苯涌刂瓢l(fā)電機(jī)

8、的勵(lì)磁電流。n2、優(yōu)缺點(diǎn)：、優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：（1）取消了副勵(lì)磁機(jī)，時(shí)間常數(shù)小；）取消了副勵(lì)磁機(jī)，時(shí)間常數(shù)?。唬?）縮短了機(jī)組主軸長度；）縮短了機(jī)組主軸長度；缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：（1）可控硅整流器控制的電流大，需）可控硅整流器控制的電流大，需要的可控整流設(shè)備容量大。要的可控整流設(shè)備容量大。副勵(lì)磁機(jī)：電樞靜止，磁極（勵(lì)磁）旋轉(zhuǎn)副勵(lì)磁機(jī)：電樞靜止，磁極（勵(lì)磁）旋轉(zhuǎn)主勵(lì)磁機(jī)：電樞旋轉(zhuǎn)，磁極（勵(lì)磁）靜止主勵(lì)磁機(jī)：電樞旋轉(zhuǎn)，磁極（勵(lì)磁）靜止發(fā)電機(jī)：發(fā)電機(jī)： 電樞靜止，磁極（勵(lì)磁）旋轉(zhuǎn)電樞靜止，磁極（勵(lì)磁）旋轉(zhuǎn)三、無刷勵(lì)磁系統(tǒng)三、無刷勵(lì)磁系統(tǒng)n(1)無炭刷和滑環(huán)，維護(hù)工作量大為減少。無炭刷和滑環(huán)，維護(hù)工作量大為

9、減少。n(2)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁由勵(lì)磁機(jī)獨(dú)立供電，供電可靠性高，發(fā)電機(jī)勵(lì)磁由勵(lì)磁機(jī)獨(dú)立供電，供電可靠性高，并且由于無刷，整個(gè)勵(lì)磁系統(tǒng)可靠性更高。并且由于無刷，整個(gè)勵(lì)磁系統(tǒng)可靠性更高。n（3)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制是通過調(diào)節(jié)交流勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制是通過調(diào)節(jié)交流勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁實(shí)現(xiàn)的，因而勵(lì)磁系統(tǒng)的速度較慢。磁實(shí)現(xiàn)的，因而勵(lì)磁系統(tǒng)的速度較慢。n（4）發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子及其勵(lì)磁電路都隨軸旋轉(zhuǎn)，因）發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子及其勵(lì)磁電路都隨軸旋轉(zhuǎn)，因此在轉(zhuǎn)子回路中不能接入滅磁設(shè)備，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子此在轉(zhuǎn)子回路中不能接入滅磁設(shè)備，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子回路無法實(shí)現(xiàn)直接滅磁，也無法實(shí)現(xiàn)對(duì)勵(lì)磁系統(tǒng)回路無法實(shí)現(xiàn)直接滅磁，也無法實(shí)現(xiàn)對(duì)勵(lì)磁系統(tǒng)的常規(guī)檢測的常規(guī)檢測(如轉(zhuǎn)子電流、電壓，轉(zhuǎn)子絕緣，熔斷如轉(zhuǎn)子電流、電壓，轉(zhuǎn)子絕緣，熔斷器熔斷信號(hào)等器熔斷信號(hào)等),必須采用特殊的測試方式。必須采用特殊的測試方式。n（5）要求旋轉(zhuǎn)整流器和快速熔斷器等有良好的）要求旋轉(zhuǎn)整流器和快速熔斷器等有良好的機(jī)械性能，能承受高速旋轉(zhuǎn)的離心力。機(jī)