DLT583-1995电机静止整流励磁系统及装置技术
大中型水轮发电机静止整流励磁系统
及装置技术条件
DL/T583—1995
代替SD299—88 Specification for static commutated excitation systems
and devices for large and medium hydraulic generators
前言
本电力行业标准《大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置技术条件》是原水利电力部标准《SD135—85(试行)大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置技术条件》的第二次修订版。
本修订版自发布实施之日起原能源部标准《SD299—88大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置技术条件》同时废止。
本修订版增加、修改、补充和删减了下列章节的内容：
——新增加了条款2、4.2.20、4.7、4.8、8和9。
——对条款4.2.11、4.3.10、4.4.9、7和10补充了内容。
——根据近年来我国电力系统与主机设备以及元器件的发展水平、现场运行和专业人员的实际情况以及为使标准尽可能与IEC接轨等要求，对3.8、3.15、4.2.3、4.3.1、4.3.6、4.6、5和6等条款的技术指标、名词术语、符号、定义或措词等进行了修改或删减。
——本版本全部按《GB/T1.1—1993》要求的格式进行编写的。
该标准(试行)首次制订发布日期：1985年3月9日。标准编号为SD135—85(试行)。
该标准第一次修订发布日期：1989年5月1日。标准编号为SD299—88。
第一次主要修订人员焦毓炳聂光启顾景芳文伯瑜喻同直俞振甫于启生
高达勇叶钟黎
本标准由电力部水电站自动化设备标准化技术委员会提出并归口。
本版本修订负责单位和人员：
——电力部电力自动化研究院*焦毓炳；
——中国水利水电科学研究院**聂光启。
本标准主要起草人焦毓炳顾景芳聂光启梁见诚
*原电力部南京自动化研究所于1994年10月已改名为电力部电力自动化研究院。
**原水利部电力部水利水电科学研究院于1994年10月已改名为中国水利水电科学研究院。
中华人民共和国电力行业标准
大中型水轮发电机静止整流DL/T583—1995
励磁系统及装置技术条件代替SD299—88 Specification for static commutated excitation systems
and devices for large and medium hydraulic generators 中华人民共和国电力工业部1995-10-16批准1996-04-01实施
1范围
本标准规定了大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置使用的术语、定义、计算方法、基本技术要求、试验、验收、包装运输、储存以及与订货有关的供货范围、技术保证、售后服务等。
本标准适用于10MW及以上大中型水轮发电机(以下简称发电机)的静止整流励磁系统及装置的使用与订货要求。
2引用标准
下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。在标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨、使用下列标准最新版本的可能性。
GB316—64电力系统图上的回路标号
GB1497—85低压电器基本标准
GB4728电气图用图形符号
GB7159—87电气技术中的文字符号制订通则
GB14285—93继电保护和安全自动装置技术规程
DL489—92大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置试验规程
DL490—92大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置安装、验收规程
DL491—92大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置运行、检修规程
JB2759—80机电产品包装通用技术条件
JB4159—85热带电工产品通用技术要求
SDJ9—87电气测量仪表装置设计规程
SJ199—66印刷电路板结构设计基本尺寸
3术语、定义和计算方法
3.0.1静止整流励磁系统及装置，是用静止整流器［晶闸管(可控硅整流器)或二极管整流器］将交流电源整流成直流电源，供给同步发电机可调励磁电流的系统及装置。它包括交流电源(电压源或电压与电流源，交流励磁机)、功率单元、自动励磁调节器、手动控制部分、灭磁、保护、监视装置和仪表等。
3.0.2励磁系统顶值电压，是励磁系统强励时励磁电流达到规定的励磁顶值电流的瞬间，励磁绕组两端整流电压平均值。
强励起始励磁电流等于额定励磁电流，起始励磁绕组温度等于发电机在额定工况下运行的励磁绕组温度(按120℃计算)。
3.0.3励磁顶值电压倍数是励磁系统顶值电压与额定励磁电压之比。
图1
U g ?max —发电机机端电压最大瞬时值；U gs —发电机机端电压稳态值；U g ?or —发电机机端
电压起始值，
对于空载起励情况，U g ?or 为零(或发电机残压)，对于甩负荷情况，U g ?or 为发电机甩负荷前
机端电压值；
T s —调节时间；M p —超调量
3.0.4 稳态顶值励磁电流，指励磁系统在强励时发电机可承受的励磁电流的最大允许值。 3.0.5 励磁顶值电流倍数是励磁绕组的稳态顶值励磁电流与额定励磁电流之比。
3.0.6 发电机调压精度，指在自动励磁调节器投入运行，调差单元退出，电压给定值不进行人工调整的情况下，发电机负载从零变化到视在功率额定值以及环境温度、频率、功率因数、电源电压波动等在规定的范围内变化时，所引起的发电机端电压的最大变化，并用发电机额定电压的百分数表示。
3.0.7 发电机调压静差率(负载变化时的调压精度)，指自动励磁调节器的调差单元退出，电压给定值不变，在额定功率因数下，负载从额定视在功率减小到零时发电机端电压的变化率。 发电机调压静差率可按下式计算：
E U U U (%)=?×go g
gn 100% (1)
式中 U go ——发电机空载电压，V ；
U g ——发电机带额定负荷时的电压，V ；
U gn ——发电机额定电压，V 。
3.0.8 发电机端电压调差率D rc ，指在自动励磁调节器调差单元投入、电压给定值固定、发电机功率因数为零的情况下，发电机无功电流从零变化到额定定子电流时，用发电机额定电压的百分数表示的发电机端电压变化率。
发电机端电压调差率D rc 按下式计算：
D U U U re go g gn (%)=?×100% (2)
式中 U go ——发电机空载电压，V ；
U gr ——发电机无功电流等于额定定子电流时的电压，V ；
U gn——发电机额定电压，V。
3.0.9调节时间T s指从给定阶跃信号到发电机机端电压值U g和稳态值U gs的偏差不大于稳态值的2%所经历的时间(见图1)。
3.0.10励磁系统延迟时间T d，是从给自动励磁调节器施加引起强行励磁的信号瞬间起，至励磁绕组电压U f与起始值的偏差等于最终励磁绕组电压U fs与起始值U f.or之差的3%的瞬间止的时间段(见图2)。
3.0.11励磁系统电压响应时间，用秒表示的一个时间量。对于上升情况(强行励磁)，为从施加阶跃信号起，至励磁电压达到最大励磁电压U fc与额定励磁电压U fn之差的95%的瞬间止的时间(见图3)。
3.0.12高起始响应励磁系统，指励磁系统电压响应时间等于或小于0.1s的励磁系统。
图2
U f—U f.or=0.03(U fs—U f.or)；U f—励磁绕组电压；T d—励磁系统延迟时间；
U fs—最终励磁绕组电压； U f.or—励磁电压起始值
图3
U f—U fn=0.95(U fc-U fn)；U fc—最大励磁电压；U fn—额定励磁电压3.0.13均流系数K I按下式计算：
K
I mI
i i
m
1
1
==
∑
max(3)
式中
I
i
i
m
=
∑
1——m条并联支路电流的和；
I max——并联支路中的电流最大值。
3.0.14均压系数K U按下式计算：
K
U nU
U
i
i
m
==
∑
1
max(4)
式中
U
i
i
n
=
∑
1——一条支路中n个串联元件承受的正向(或反向)电压峰值的总和；U max——一条支路中承受正向(或反向)电压最大的元件的最大电压峰值。
3.0.15励磁系统的强迫停运，指由于励磁系统故障造成发电机停机情况下的退出运行。
励磁系统强迫停运率(FOR)，为励磁系统强迫停运小时数对投入运行小时数及励磁系统强迫停运小时数之和的比，用百分数表示。
励磁系统强迫停运率(FOR)按下式计算：
FOR
t
t t
=
+
×
f
f s
100%
(5)
式中t f——励磁系统强迫停运的小时数，h；
t s——励磁系统投入运行的小时数，h。
3.0.16非线性电阻的非线性系数，指在规定条件下，非线性电阻元件或组件的伏安特性用下式表示时的β值：
U CI
=β(6)式中I——流过非线性电阻的电流，A；
U——非线性电阻上的电压降，V；
C——常数(即通过1A电流时的电阻值)，Ω；
β——非线性系数，0＜β＜1。
3.0.17非线性电阻的压敏电压，指在规定条件下，非线性电阻流过指定的直流电流(αmA)时两端的电压降，用U a mA表示(对氧化锌非线性电阻取α=1，因而，U a mA=U1mA)。
3.0.18非线性电阻负荷率，指在额定工况下，非线性电阻承受电压的峰值与压敏电压之比。
3.0.19压敏电压变化率，指非线性电阻经能量冲击或长时间运行后的压敏电压变化ΔU a mA 与能量冲击前或运行前的压敏电压U a mA之比。用下式表示：
?U U α
αmA
mA ×100%
(7)
式中ΔU a mA——元件运行后的压敏电压与压敏电压初始值之差；
U a mA——能量冲击前或运行前的压敏电压。
3.0.20工作能容量，指非线性电阻元件或装置在接受脉宽一般为0.3s到1s的冲击波后能自动恢复原特性的最大允许能量数值。
4基本技术要求
4.1使用环境
4.1.1静止整流励磁系统及装置适用于下述正常环境条件：
a)使用地点的海拔高度不大于2000m；
b)环境最高温度+40℃；
c)环境最低温度：采用水冷者为+5℃，采用其他冷却方式者为-10℃；
d)最湿月的月平均最大相对湿度为90%，同时该月的月平均最低温度为+25℃；
e)应能适应无爆炸危险的介质，无足以腐蚀金属和破坏绝缘的气体，以及周围较清洁和无剧烈振动的环境条件。
4.1.2用户有特殊要求时，由用户与制造厂商定。
4.2性能要求
4.2.1励磁顶值电压倍数一般为2。特殊情况下，可高于或低于2，但不宜低于1.8。
励磁顶值电压倍数不超过2时，励磁顶值电流倍数与励磁顶值电压倍数相同。
励磁顶值电压倍数高于2时，励磁顶值电流倍数仍取为2。
对于自并励励磁系统，当发电机机端正序电压为额定值的80%时，励磁顶值电压倍数应予保证。
4.2.2励磁系统电压响应时间：
上升(强行励磁)不大于0.08s。
下降(快速减磁)不大于0.15s。
4.2.3励磁系统在2倍额定励磁电流下的允许时间为10～20s。
4.2.4在下述厂用电电源电压及频率偏差范围内，励磁系统应能保证发电机在额定工况下长期连续运行。
交流380/220V系统，电压偏差范围为额定值的±15%，频率偏差范围为-3～+2Hz。
直流220/110V系统，电压偏差范围为额定值的-20%～+10%。
4.2.5励磁调节器交流工作电源电压在短时间(不大于强行励磁持续时间)内、波动范围为55%～120%额定值的情况下，励磁调节器应能维持正常工作。
当工作电压波动超出上述范围时，应采用备用工作电源保证上述要求。
4.2.6励磁系统应能在电源频率为45～77.5Hz范围内，维持正确工作。
4.2.7励磁系统应保证当发电机励磁电流和电压为发电机额定负载下励磁电流和电压的1.1倍时，能长期连续运行。
4.2.8自动励磁调节器应保证发电机机端调压精度优于0.5%。
4.2.9自动励磁调节器应能保证发电机机端电压调差率整定范围一般为±15%，并按1%的档
距分档。调差特性应有较好的线性度。
4.2.10在发电机空载运行情况下，频率值每变化1%，自动励磁调节系统应保证发电机电压的变化值不大于额定值的±0.25%。
4.2.11自动励磁调节器应满足下列情况的要求：
a)发电机空载运行，转速在0.95～1.05额定转速范围内，突然投入励磁系统，使发电机机端电压从零上升至额定值时，电压超调量不大于额定电压的10%，振荡次数不超过3～5次，调节时间不大于5s。
超调量按下式计算：
M
U U
U
p
g max g s
g s
=
?
×
?100%
(8)
式中U g?max——发电机电压最大瞬时值，V；
U gs——发电机电压稳态值，V。
b)在额定功率因数下，当发电机突然甩掉额定负载后，发电机电压超调量不大于15%～20%额定值，振荡次数不超过3～5次，调节时间不大于5s。
4.2.12自动励磁调节器应能在发电机空载电压70%～110%额定值范围内进行稳定、平滑的调节。
4.2.13在规定的发电机进相运行(吸收电力系统的无功功率)范围内和突然减少励磁时，励磁系统应保证稳定、平滑地进行调节。
4.2.14在发电机空载运行状态下，自动励磁调节器和手动控制单元的整定电压变化速度，应不大于额定电压1%/s，不小于额定电压0.3%/s。
4.2.15当励磁电流在小于1.1倍额定励磁电流下长期运行时，励磁绕组两端电压的最大瞬时值，不得超过出厂试验时该绕组对地耐压试验电压幅值的30%。
4.2.16在任何实际可能的情况下，励磁系统应保证励磁绕组两端过电压的瞬时值不超过出厂试验时绕组对地耐压试验电压幅值的70%。
4.2.17励磁系统的延迟时间不应大于0.02～0.03s。
4.2.18励磁系统的年强迫停运率不应大于0.1%。
4.2.19励磁变压器三相电压不对称度不应大于5%，承受2倍额定励磁电流下的过载时间符合4.2.3要求，并应考虑绕组中谐波电流引起的发热，一、二次绕组间应有屏蔽并接地。
4.2.20数字式电压给定器应有限位功能，发电机停机后能自动返回至空载位置。
4.3系统要求
4.3.1励磁系统应设有手动控制单元，该单元的调节范围为：
下限不得高于发电机空载励磁电压的10%～20%。
上限不得低于额定励磁电压的110%。
4.3.2励磁调节器应设有自动/手动自动切换装置。
切换装置的自动跟踪部分应具有防止跟踪异常情况或故障情况的措施，以保证当自动励磁调节器故障时，能正确、自动地从自动调节切换到手动调节，且发电机无功功率无大幅度波动。
4.3.3当以手动控制单元作为备用励磁调节器时，可根据具体情况决定是否采用继电强行励
磁。
4.3.4根据具体情况必要时可设置能独立调节的双套自动调节通道。
设置两套独立的自动调节通道的励磁系统，如不能取代手动控制的功能，仍应设置手动控制单元。
4.3.5两套自动调节通道互为备用的方式，可以是正常并联运行，也可以是故障时自动切换。
自动跟踪和切换电路要可靠。
4.3.6励磁系统的功率整流桥应满足下列要求：
当并联运行的支路(数目为n)中，有1条支路退出运行(即n-1条支路运行)时，应保证发电机在所有运行方式下均能连续长期运行，包括强行励磁在内。
当并联支路等于或大于4，而有1/2的并联支路退出运行时，应保证发电机带额定负荷连续运行，并限制强行励磁。
4.3.7自励励磁系统应能可靠起励。
起励电源的电流，可取为发电机空载励磁电流的10%～20%。
4.3.8对于以自同期方式并列的发电机，励磁系统应满足发电机自同期方式并列的要求。
自同期电阻值一般可为励磁绕组热态电阻值的2～5倍。
4.3.9励磁系统承受下列交流工频耐压试验电压值(有效值)时，应无绝缘损坏或闪络现象。
a)与励磁绕组回路直接连接的所有回路及设备：
额定励磁电压为500V及以下者，出厂试验电压为10倍额定励磁电压，且最小值不得低于1500V；额定励磁电压为500V以上者，出厂试验电压为2倍额定励磁电压加4000V。
b)与发电机定子回路直接连接的设备和电缆等，应符合有关定子回路耐压
标准的规定。
c)与励磁绕组不直接连接的设备应按GB1497—85的7.2.2.b、7.2.2.c、7.2.2.d和8.2.2.3.2。
d)工频交流耐压时间为持续1min。
4.3.10发电机在额定工况下运行时励磁系统各部分的允许温升极限见表1。
表1励磁系统各部分极限温升K
部位名称极限温升测量方法
A级绝缘60
B级绝缘80
F级绝缘100绕组
H级绝缘125电阻法
干式变压
器
铁芯铁芯在任何情况下不出现使铁芯
本身、其他部件或与其相邻的
材料受到损害的温度
温度计法
油浸
变压器
A级绝缘绕组65电阻法
铜母线35铜母线及
导电连接处无保护层45温度计
法
有铜或锡保护
层55
螺钉连接
处
有银保护层70
母线25
铝母线
连接处30
距表面30mm处的空气25
电阻
印刷电路板上的电阻表面30
塑料、橡皮、漆布绝缘导线20
晶闸管与散热器接合处40
硅整流二极管与散热器接合处45
熔断器连接处40
4.4辅助功能单元、保护、检测、信号及仪表
4.4.1自动励磁调节器应装设下列辅助功能单元：
a)最大励磁电流限制器：
励磁电流超过允许的励磁顶值电流时，应将其限制到允许的励磁顶值电流。
功率整流桥部分支路退出工作或冷却系统故障时，应将励磁电流限制到相应的允许值。
b)励磁过电流限制器：
在强行励磁或励磁过电流到达允许时间时，限制器应将励磁电流减到长期允许最大值。
限制器应当和发电机转子热容量特性相匹配，并应在励磁过电流原因消失后才能复归。
c)欠励磁限制器：
欠励磁限制要与自动切换和失磁保护配合，欠励磁限制动作应先于自动切换和失磁保护。带有电力系统稳定器(PSS)的高起始响应励磁系统的欠励磁限制器应有一定延时。
4.4.2根据要求，自动励磁调节器可选设下列辅助功能单元：
a)无功功率成组调节单元。
b)为提高电力系统稳定性需要的附加调节单元。对于装设电力系统稳定器(PSS)的附加调节单元，其有效频率范围一般为0.2～2.0Hz。
电力系统稳定器应具有必要的保护、控制和限制电路。
c)电压/频率限制器。
d)电压跟踪单元。
e)运行所需的其他单元。
4.4.3励磁系统应设直流侧短路过电流保护，励磁系统直流侧短路时，晶闸管或二极管整流器不应损坏。
4.4.4励磁系统应装设励磁绕组回路过电压保护装置。
可以采用非线性电阻、晶闸管跨接器或其他元器件组成的过电压保护装置。
过电压保护装置动作应可靠，并能自动恢复，采用的元件容量应有足够的裕度。
励磁绕组回路过电压保护装置动作电压整定值的选择原则如下：
a)动作电压最低瞬时值应高于最大整流电压的峰值，并应高于自动灭磁装置正常动作时
产生的过电压值，动作的分散性一般不大于±10%；
b)动作电压最高瞬时值应低于功率整流桥的最大允许电压，且最大不得超过出厂试验时励磁绕组对地耐压试验电压幅值的70%；
c)当同时采用几种励磁绕组回路过电压保护装置时，其动作整定值应协调和互不影响。
采用转子放电器的过电压保护装置的回路中，不允许串接熔断器。
4.4.5采用氧化锌非线性电阻的励磁绕组过电压保护装置应符合下列要求：
a)在额定工况下，元件负荷率应小于60%；
b)非线性电阻的工作能容量应有足够的裕度，并允许连续动作；
c)非线性电阻元件使用寿命不小于10年(非线性电阻元件的使用寿命，指在正常工作条件下，元件压敏电压变化率达到10%的使用时间)；
d)非线性电阻元件的伏安特性、耗能容量、分散性、稳定性等技术指标均应符合设计要求。
4.4.6应根据不同的励磁系统选用下列必要的保护装置：
a)功率整流元件的过电流和过电压保护；
b)励磁变压器低压侧过电压保护；
c)电压互感器断线保护；
d)功率柜冷却风机故障、电源消失及断相保护或冷却水断流保护；
e)励磁变压器保护，按GB14258—93的2.2和2.3；
f)交流励磁机的过电流和过电压保护；
g)订货要求的其他保护。
4.4.7功率整流桥应设有串联元件均压措施，以及并联支路和整流柜之间的均流措施。
均压系数不应低于0.9，均流系数不应低于0.85。
4.4.8励磁系统应装设下列检测设施：
a)触发脉冲检测；
b)功率整流桥分支电流检测。
4.4.9励磁系统应装设下列信号：
a)稳压电源消失或故障信号；
b)起励不成功信号；
c)励磁绕组回路过电压信号；
d)强行励磁信号；
e)功率整流桥熔断器熔断信号；
f)触发脉冲消失信号；
g)励磁控制回路电源消失信号；
h)自动/手动自动切换装置动作信号；
i)励磁限制器动作信号；
j)电压互感器断线保护动作信号；
k)励磁过电流限制器动作信号；
l)最大励磁电流限制器动作信号；
m)功率柜冷却系统和风机电源故障信号；
n)励磁变压器温度过高信号。
4.4.10励磁系统应装设的表计如下：
a)按原水利电力部部标准SDJ9—87规定应装设的表计；
b)订货要求装设的表计。
4.4.11励磁系统根据需要可以选设：
a)直流电流互感器或直流电流变送器；
b)直流电压变送器。
4.5灭磁
4.5.1励磁系统应装设自动灭磁装置及开关，在任何需要灭磁的工况下(包括发电机空载强励情况下)，自动灭磁装置及开关都必须保证可靠灭磁，灭磁时间要短(或按用户要求)。
4.5.2采用氧化锌非线性电阻的灭磁装置，应满足下列要求：
a)灭磁过程中，励磁绕组反向电压一般不低于出厂试验时励磁绕组对地试验电压幅值的30%，不高于50%；
b)非线性电阻负荷率不大于60%；
c)非线性电阻装置整组非线性系数β＜0.1；
d)最严重灭磁工况下，需要非线性电阻承受的耗能容量不超过其工作能容量的80%，同时，当装置内20%的组件退出运行时，应仍能满足最严重灭磁工况下的要求；
e)除机组内部故障或空载误强励下灭磁外，其他工况下，允许连续两次灭磁；
f)非线性电阻元件使用寿命不少于10年，一般不应限制灭磁次数。
对于磁场断路器一非线性电阻灭磁系统，还应符合下列要求：
a)最小断流能力不大于额定励磁电流的6%；
b)最大断流能力不小于额定励磁电流的300%。
4.5.3采用碳化硅非线性电阻的灭磁装置，参照4.5.2的有关规定。
4.5.4灭磁开关在强励情况下允许持续工作时间应符合4.2.3要求。合闸和跳闸要可靠，开关电弧不应外喷。
4.6冷却、元件、结构、工艺及技术资料
4.6.1励磁系统的功率整流元件，推荐采用风冷元件。冷却用风机应使用低噪声风机。
功率柜在其安装地点引起的噪声不应大于70～80dB(A)。
水内冷却发电机，其励磁系统的功率整流元件也可以采用水冷元件。
4.6.2当采用风冷元件时，可以用一次通过式或密闭循环式空冷，采用一次通过式空冷时，应设滤尘器。
4.6.3励磁系统中的电子元器件及组件，均应符合国家标准、行业标准或部标准的要求。组装时，应经过严格地老化筛选，并要求采用优质电子元器件。
对励磁装置性能有重要影响的电子元器件及组件，制造厂应提供使用参数的允许偏差范围。
4.6.4静止整流励磁装置的结构、工艺、方便维修等方面应满足下列要求：
在结构上应做到标准化，并且有互换性。具体要求如下：
a)主要采用插件方式，插件按功能划分，以便于调试、维修和更换；
b)在同一电厂内，励磁装置屏、柜的结构和尺寸力求统一；
c)插件的印刷板的结构和尺寸应符合SJ199—66的规定；
d)插件应设有防震、防止松脱的措施，插件接触应良好、可靠耐用；
e)插件、架和柜的结构和尺寸，应考虑安全、检修和调试的方便。
对工艺方面的要求如下：
a)不得使用酸性助焊剂，不得有虚焊、松接和搭接；
b)插件、架和柜等应该有防锈措施，并应符合JB4159—85中A.3.1、A.3.2、A.3.3、A.3.5、A.3.6和A.3.8的要求。
在方便维修、调试工作方面的具体要求如下：
a)电子元器件、散热器等之间的距离应符合GB1497—85的7.13的规定。
b)柜内配线应满足下列要求：
信号线与电力线、强电配线与弱电配线应分开走线，以避免互相干扰；
不同用途、不同电压的配线，应用不同的配线颜色，以示区别；
走线应力求整齐、美观；
邻近发热元件的配线应采用聚氟乙烯绝缘导线。
c)各种标志应明显、清楚、牢固，不易变色，不易破损。
4.6.5设计、制造、施工和运行等单位的技术资料、图纸及其图形、文字符号必须符合GB4728、GB7159—87的规定。其回路标号应符合GB316—64的规定。
同一电厂内各发电机的励磁系统，所有图纸的图形、文字符号和回路标号应统一。
4.6.6连接励磁设备的电缆和励磁设备的屏内配线应力求减少相互干扰。
推荐采用下列屏蔽措施：
a)控制信号回路采用带有金属外皮的控制电缆，外皮应接地。控制信号回路与其他回路不应共用一根电缆。
b)插件内部以及背板的配线应符合4.6.4有关的要求。不同电压的配线应尽量避免靠在一起。重要信号线可以采用屏蔽线。
c)插件间的连接线应尽可能短。
4.6.7根据电厂计算机监控的需要，应设必要的接口电路。
4.7励磁调节器所处的环境
环境中受到无线电干扰时，不应发生误动、误调、失调、拒动等情况。
4.8励磁用电压互感器及电流互感器的准确等级
准确等级均不得低于0.5级。
5试验
励磁系统及装置的试验按DL489—92进行。
6验收
励磁系统及装置必须在符合本标准和有关国家标准或行业标准、部标准以及订货合同的要求，且技术资料、文件和备品、备件齐全时方可验收。验收应按DL490—92进行。
7包装、运输与储存
7.0.1励磁设备应能适应根据实际情况在表2中选取的运输、储存环境气候条件。
表2储运环境气候条件
气候种类A B C气候种类A B C
气候特征高温，高湿中等温度，
中等湿度
常温，常湿
相对湿度
(%2))
＞9090～70＜70
温度(℃1))＞3030～20＜20
绝对湿度
(hPa)
＞3838～16＜16
注：1)、2)温度、湿度条件指平均值。
7.0.2产品必须完成规定的检验项目并取得质量合格证且产品说明书、装箱清单、试验报告等技术文件以及成套供应的附属设备或附件均已备齐、合格后才可进行包装。
7.0.3制造厂自发货之日起，包装应能在所选的气候环境下保证至少两年内不致因包装不善而引起励磁设备的锈蚀、长霉、损坏或性能劣化等。
7.0.4对于无特殊要求的场合，包装应符合JB2759—80的规定。
7.0.5凡有防锈、防霉、防潮要求的场合，包装应分别按相应的包装标准进行。
需要防潮、防霉包装的励磁设备，相应的包装等级要求如下：
防潮包装等级一般不低于Ⅱ级。
防霉包装等级一般不低于Ⅱ级。
7.0.6储存励磁设备的场所环境应符合产品的储存要求。如产品无储存要求时，一般储存场所的环境应保持在相对湿度不大于90%；无剧烈振动；环境温度为-25～+55℃，短时(不超过24h)的温度，可达+70℃。超过上述范围，应与厂家商定。
8供货范围
8.0.1励磁变压器(或交流励磁机)。
8.0.2励磁调节器。
8.0.3功率整流桥及其冷却系统所需要设备。
8.0.4励磁绕组回路过电压保护。
8.0.5灭磁装置。
8.0.6起励设备。
8.0.7励磁操作设备。
8.0.8根据订货要求的励磁系统各设备之间的连接电缆及母线。
8.0.9励磁系统专用测试仪器、仪表及其它专用设备和专用工具。
8.0.10订货合同中规定的必要的易损件和备品备件以及其它设备。
9售后服务
9.0.1设备在安装和现场调试以前，供方应负责对买方的励磁专业技术人员进行培训。
9.0.2培训人数由买方和供方协商。
9.0.3培训费用应包括在励磁设备订货合同总价中。培训人员的食、宿、交通、医疗等费用由买方自理。在培训期间，供方应在生活和学习方面尽量提供方便。
9.0.4设备在安装和现场调试时，供方应派专业技术人员到现场进行技术交底和现场指导。
9.0.5供方派往现场进行技术交底和现场指导的技术服务费用应包括在励磁设备订货合同总
价中。
买方应为供方派往现场的技术服务人员在生活和工作方面尽量提供方便。
由于买方原因，供方人员在现场时间超过合同规定天数时，买方应按规定标准向供方提缴相应费用。
10技术保证
10.0.1技术保证期：励磁系统连续72小时试运行后，从用户验收完毕起为1年，或从最后一件到货之日算起为2年。
10.0.2在保证期内，在符合正确安装、调试、使用和维护的情况下，供方应负责保证励磁系统在正常运行状态。
10.0.3在安装、现场试验、试运行以及保证期中，由于设备质量原因而引起的损坏或故障，供方应负责修理或更换，由此而发生的一切费用全部由供方承担。
如果供方不能按期修理或更换，而由买方自己进行修理或更换时，供方应赔偿买方为此所花费的一切费用。
10.0.4在储存、安装、现场调试、运行和保证期中，买方凡未按供方对储存、安装、调试的指示和使用说明以及相应的注意事项等要求，或非产品质量原因而因使用不当或其它买方原因造成的损坏或故障，供方可予以修理或更换，但由此发生的一切费用由买方承担。
自并励静止励磁系统
1 自并励静止励磁系统 potential source static exciter systems 从发电机机端电压源取得功率并使用静止可控整流装置的励磁系统，即电势源静止励磁系统。由励磁变压器、励磁调节装置、功率整流装置、灭磁装置、起励设备、励磁操作设备等组成。 2 励磁调节装置 excitation regulating equipment 实现规定的同步电机励磁调节方式的装置，它一般由自动电压调节器和手动励磁控制单元组成。 3 自动电压调节器 automatic voltage regulator 实现按发电机电压调节及其相关附加功能的环节之总和，也称自动通道。 4 手动励磁控制单元 manual excitation regulator 实现按恒定励磁电流或恒定励磁电压或恒定控制电压调节及其相关附加功能的环节之总和，也称手动通道。 5 强励电压倍数 excitation forcing voltage ratio 励磁系统顶值电压与额定励磁电压之比。 6 强励电流倍数 excitation forcing current ratio 励磁系统顶值电流与额定励磁电流之比。 7 电压静差率 static voltage error 无功调差单元退出，发电机负载从零变化到额定时端电压的变化率，即： 式中：UN——额定负载下的发电机端电压，V； UO——空载时发电机端电压，V。 8 无功调差率 cross current compensation 同步发电机在功率因数等于零的情况下，无功电流从零变化到额定值时，发电机端电压的变化率，即： 式中：U——功率因数等于零、无功电流等于额定无功电流值时的发电机端电压，V； UO——空载时发电机端电压，V。 9 超调量 overshoot 阶跃扰动中，被控量的最大值与最终稳态值之差对于阶跃量之比的百分数。 10 上升时间 rise time 阶跃扰动中，被控量从10%到90%阶跃量的时间。 11 调节时间 settling time 从阶跃信号或起励信号发生起，到被控量达到与最终稳态值之差的绝对值不超过5%稳态改变量的时间。 12 振荡次数 number of oscillation 被控量第一次达到最终稳态值时起，到被控量达到与最终稳态值之差的绝对值不超过5%稳态改变量时，被控量波动的次数。 图 A1 扰动响应曲线 13 阻尼比ζ damping ratio
桥式整流电路计算
桥式整流电路计算 Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】
桥式整流电路计算 桥式整流属于全波整流，它不是利用副边带有中心抽头的变压器,用四个二极管接成电桥形式，使在电压V 2 的正负半周均有电流流过负载，在负载形成单方向的全波脉动电压。 桥式整流电路计算主要参数： 单相全波整流电路图 利用副边有中心抽头的变压器和两个二极管构成如下图所示的全波整流电路。从图中可见正负半周都有电流流过负载，提高了整流效率。 全波整流的特点： 输出电压V O 高；脉动小；正负半周都有电流供给负载，因而变压器得到充分利用，效率较高。 主要参数： 桥式整流电路电感滤波原理 电感滤波电路利用电感器两端的电流不能突变的特点，把电感器与负载串联起来，以达到使输出电流平滑的目的。从能量的观点看，当电源提供的电流增大（由电源电压增加引起）时,电感器L把能量存储起来；而当电流减小时，又把能量释放出来，使负载电流平滑，电感L有平波作用 桥式整流电路电感滤波优点：整流二极管的导电角大，峰值电流小，输出特性较平坦。 桥式整流电路电感滤波缺点：存在铁心，笨重、体积大，易引起电磁干扰,一般只适应于低电压、大电流的场合。 例10.1.1桥式整流器滤波电路如图所示，已知V 1 是220V交流电源，频率为 50Hz，要求直流电压V L =30V，负载电流I L =50mA。试求电源变压器副边电压v 2 的有效 值，选择整流二极管及滤波电容。 桥式整流电路电容滤波电路 图分别是单相桥式整流电路图和整流滤波电路的部分波形。这里假设t<0时，电容器C已经充电到交流电压V 2 的最大值（如波形图所示）。 结论1：由于电容的储能作用，使得输出波形比较平滑，脉动成分降低输出电压的平均值增大。 结论2：从图可看出，滤波电路中二极管的导电角小于180o,导电时间缩短。因此，在短暂的导电时间内流过二极管很大的冲击电流，必须选择较大容量的二极管。 在纯电阻负载时： 有电容滤波时： 结论3：电容放电的时间τ=R L C越大,放电过程越慢，输出电压中脉动（纹波）成分越少，滤波效果越好。取τ≥（3～5）T/2，T为电源交流电压的周期。 整流电路输出电压计算 对于整流电压的输出电压大小，大家一定不陌生。很多人会说，输出平均值全波倍，半波倍的交流有效。但是在设计中，我们常常发现一个事实，例如在半波整流后，
大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置试验规程
及装置试验规程DL 489-92 大中型水轮发电机静止整流励磁系统 及装置试验规程 DL 489-92 目录 1 主题内容与适用范围 2 引用标准 3 术语与符号 4 试验分类 5 试验项目 6 基本试验方法与要求 附录A 对试验记录的要求（参考件） 附加说明
1 主题内容与适用范围 本标准规定了大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置的试验分类、试验项目、基本试验方法与要求以及对试验记录的要求。给出了在SD299《大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置技术条件》中未规定而在本规程中用到的一些术语、符号、计算公式。 本标准适用于额定容量为10MW及以上水轮发电机的静止整流励磁系统（以下简称励磁系统）及装置。 对于本标准本规定的事项，应符合GB755《电机基本技术要求》、SD152《大中型水轮发电机基本技术条件》、GB1497《低压电器基本标准》以及相应设备和元、器件等标准中试验方面的有关规定。 2 引用标准 本规程主要引用了下列标准： GBJ232 电气设备交接试验标准 SD299 大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置技术条件 GB1497 低压电器基本标准 GB988 低压电器基本试验方法 GB2900. 32 电工名词术语电力半导体器件 3 术语与符号 本标准所用的名词术语与符号除了使用SD299《大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置技术条件》（以下简称《技术条件》）规定的以外，补充了如下部分： 3．1 术语 断态不重复峰值电压U DSM—晶闸管（可控硅整流器）两端出现的任何不重复最大瞬时值的瞬变断态电压。 断态重复峰值电压U DRM—晶闸管两端出现的重复最大瞬时值断态电压，包括所有的重复瞬态电压，但不包括所有的不重复瞬态电压。 反向不重复峰值电压U RSM—整流管或晶闸管两端出现的任何不重复最大瞬时值的瞬态反向电压。 反向重复峰值电压U RRM—整流管或晶闸管两端出现的重复最大瞬时值反向电压。包括所有的重复瞬态电压，但不包括所有的不重复瞬态电压。 断态重复峰值电流I DRM—晶闸管加上断态重复峰值电压时的峰值电流。 反向重复峰值电流I RRM—晶闸管加上反向重复峰值电压时的峰值电流。 正向电压U F(AV)—整流管正向电流流通在两极间降落的电压。 通态电压U T(AV)—晶闸管处于通态时的主电压。 3．2 符号
步进电机接线图
接线图 适配驱动器 电机型号 适配驱动器 57HS04 DM422C/DM432C/DM556/DM856/M752/M542/M860/M880A/ MA550/MA860/H 850/ND556/ND882/M415B/M325 57HS06 57HS09 57HSM09 57HS13 DM556/DM856/M752/M542/M860/M880A/MA550/MA860/H850/ND556/ND88 2 57HS22 步进电机是一种专门用于位置和速度精确控制的特种电机。步进电机的最大特点是其“数字性”，对于控制器发过来的每一个脉冲信号，步进电机在其驱动器的推动下运转一个固定角度(简称一步)，如下图所示。如接收到一串脉冲步进电机将连续运转一段相应距离。同时可通过控制脉冲频率，直接对电机转速进行控制。由于步进电机工作原理易学易用，成本低(相对于伺服)、电机和驱动器不易损坏，非常适合于微电脑和单片机控制，因此近 年来在各行各业的控制设备中获得了越来越广泛的应用。 步进电机的种类和特点 步进电机在构造上有三种主要类型：反应式(Variable Reluctance ，VR)、永磁式(Permanent Magnet,PM)和混合式(Hybrid Stepping,HS)。
* 反应式 定子上有绕组、转子由软磁材料组成。结构简单、成本低、步距角小，可达°、但动 态性能差、效率低、发热大，可靠性难保证。 * 永磁式 永磁式步进电机的转子用永磁材料制成，转子的极数与定子的极数相同。其特点是动 态性能好、输出力矩大，但这种电机精度差，步矩角大(一般为°或15°)。 * 混合式 混合式步进电机综合了反应式和永磁式的优点，其定子上有多相绕组、转子上采用永磁材料，转子和定子上均有多个小齿以提高步矩精度。其特点是输出力矩大、动态性能好， 步距角小，但结构复杂、成本相对较高。 按定子上绕组来分，共有二相、三相和五相等系列。最受欢迎的是两相混合式步进电机，约占97%以上的市场份额，其原因是性价比高，配上细分驱动器后效果良好。该种电机的基本步距角为°/步，配上半步驱动器后，步距角减少为°，配上细分驱动器后其步距角可细分达256倍°/微步)。由于摩擦力和制造精度等原因，实际控制精度略低。同一步进电机可配 不同细分的驱动器以改变精度和效果。 雷赛步进电机系列 雷赛两相、三相混合式步进电机，采用优质冷轧钢片和耐高温永磁体制造，产品规格涵盖35-130范围。具有温升低、可靠性高的特点，由于其具有良好的内部阻尼特性，因而运行平稳，无明显震荡区。可满足不同行业、不同环境下的使用需求。 雷赛采用专利技术研发的三相步进电机驱动系统，更好地解决了传统步进电机低速爬行、有共振区、噪音大、高速扭矩小、起动频率低和驱动器可靠性差等缺点，具有交流伺服电机的某些运行特性，其运行效果可与进口产品相媲美。
桥式整流电路计算
桥式整流电路计算 桥式整流属于全波整流，它不是利用副边带有中心抽头的变压器,用四个二极管接成电桥形式，使在电压V2的正负半周均有电流流过负载，在负载形成单方向的全波脉动电压。 桥式整流电路计算主要参数： 单相全波整流电路图 利用副边有中心抽头的变压器和两个二极管构成如下图所示的全波整流电路。从图中可见正负半周都有电流流过负载，提高了整流效率。 全波整流的特点： 输出电压V O高；脉动小；正负半周都有电流供给负载，因而变压器得到充分利用，效率较高。 主要参数： 桥式整流电路电感滤波原理 电感滤波电路利用电感器两端的电流不能突变的特点，把电感器与负载串联起来，以达到使输出电流平滑的目的。从能量的观点看，当电源提供的电流增大（由电源电压增加引起）时,电感器L把能量存储起来；而当电流减小时，又把能量释放出来，使负载电流平滑，电感L有平波作用
桥式整流电路电感滤波优点：整流二极管的导电角大，峰值电流小，输出特性较平坦。 桥式整流电路电感滤波缺点：存在铁心，笨重、体积大，易引起电磁干扰,一般只适应于低电压、大电流的场合。 例10.1.1桥式整流器滤波电路如图所示，已知V1是220V交流电源，频率为50Hz，要求直流电压V L=30V，负载电流I L=50mA。试求电源变压器副边电压v2的有效值，选择整流二极管及滤波电容。
桥式整流电路电容滤波电路 图10.5分别是单相桥式整流电路图和整流滤波电路的部分波形。这里假设t<0时，电容器C已经充电到交流电压V2的最大值（如波形图所示）。 结论1：由于电容的储能作用，使得输出波形比较平滑，脉动成分降低输出电压的平均值增大。
经验整流电路简单的计算公式
整流二极管可用半导体锗或硅等材料制造。硅整流二极管的击穿电压高，反向漏电流小，高温性能良好。通常高压大功率整流二极管都用高纯单晶硅制造。这种器件的结面积较大，能通过较大电流（可达上千安），但工作频率不高，一般在几十千赫以下。整流二极管主要用于各种低频整流电路。 整流电路分类： 单向、三相与多项整流电路； 还可分为半波、全波、桥式整流电路； 又可分为可控与不可控；当全部或部分整流元件为可控硅（晶闸管）时称可控整流电路 （一）不可控整流电路 1、单向二极管半波整流电路 半波整说是以"牺牲"一半交流为代价而换取整流效果的，电流利用率很低；因此常用在高电压、小电流的场合，而在一般无线电装置中很少采用。 输出直流电压U=0.45U2 流过二极管平均电流I=U/RL=0.45U2/RL 二极管截止承受的最大反向电压是Um反=1.4U2 2、单向二极管全波整流电路 因此称为全波整流，全波整流不仅利用了正半周，而且还巧妙地利用了负半周，从而大大地提高了整流效率（Usc＝0.9e2，比半波整流时大一倍） 另外，这种电路中，每只整流二极管承受的最大反向电压，是变压器次级电压最大值的两倍，因此需用能承受较高电压的二极管。 输出直流电压U=0.9U2
流过二极管平均电流只是负载平均电流的一半,即流过负载的电流I=0.9U2/RL流过二极管电流I=0.45U2/RL 二极管截止时承受2.8U2的反向电压 因此选择二极管参数的依据与半波整流电路相比有所不同，由于交流正负两个半周均有电流流过负载，因此变压器的利用率比半波整流高。 二极管全波整流的另一种形式即桥式整流电路，是目前小功率整 流电路最常用的整流电路。 3、二极管全波整流的结论都适用于桥式整流电路，不同点仅是每个二 极管承受的反向电压比全波整流小了一半。 桥式电路中每只二极管承受的反向电压等于变压器次级电压的最大值，比全波整洗电路小一半！ U=0.9U2 流过负载电流I=0.9U2/RL 流过二极管电流I=0.45U2/RL 二极管截止承受反向电压U=1.4U2 另外，在高电压或大电流的情况下，如果手头没有承受高电压或整定大电滤的整流元件，可以把二极管串联或并联起来使用。 图5-7 示出了二极管并联的情况：两只二极管并联、每只分担电路总电流的一半，三只二极管并联，每只分担电路总电流的三分之一。总之，有几只二极管并联，"流经每只二极管的电流就等于总电流的几分之一。但是，在实际并联运用时"，由于各二极管特性不完全一致，不能均分所通过的电流，会使有的管子困负担过重而烧毁。因此需在每只二极管上串联一只阻值相同的小电阻器，使各并联二极管流过的电流接近一致。这种均流电阻R 一般选用零点几欧至几十欧的电阻器。电流越大，R应选得越小。
两相步进电机接线方法和的电流设定问题
两相步进电机接线方法和的电流设定问题 在使用两相步进电机时发现步进电机的转矩小，或达不到额定标称的转矩值，只好加大步进电机的尺寸和标称电流，以满足动力要求。其实有的时候并不是电机的问题，而是在步进电机选择或驱动器工作电流的设定上有不妥之处，没有发挥出步进电机的最大效率。 首先，从驱动器方面考虑，目前大多数两相步进电机的驱动器是采用全桥输出的四线接法，如果两相步进电机也是四线的，驱动器按照电机的标称电流设定，应该说是正确的，而且效率最高，输出转矩能够达到最大值。目前，新生产的步进电机大多是这种形式的。而目前网友大多是买的二手早期生产的步进电机，多是两相六线制的（四组两对串联线圈，每对有中心抽头），还有少量八线制的（四组两对独立线圈）。 是两相六线制步进电机有两种接法，第一种是舍弃中心抽头接两端，实际就是将每组的两个相线圈串联起来使用，电机堵转矩大和效率高些，但是高速性能差。第二种是接中心抽头和一端，这种接法电机高速性能好些，但是每相有一组线圈空闲，堵转矩小和效率低些。目前网友大多是采用第一种接线方法。这就出现一个问题，两相驱动器的电流到底应该设置多大正确，一般还都是按电机标称电流值来设定，这就出现了前面提到的电机效率问题。 一般步进电机标注的电流是相电流（或电阻），就是每组线圈的电流值（或电阻），如果两相六线制步进电机采用第一种接法，相当于将两组线圈串联起来，那么其每相电阻加大，额定工作电流减小，即使驱动器设置成标称电流也达不到各相的额定输出值。所以在选用驱动器和步进电机时出现电流匹配问题。正确的方法是应将驱动器的输出电流设定为步进电机额定相电流的0.7倍（也不是通常认为串联起来的电流减半）。举例，比如一个带中心抽头的两相步进电机，标称电流是3A，驱动器电流应该设定为3*0.7＝2.1A。所以就出现你尽管选了3A的步进电机，实际上它的功率相当于两相四线制的2.1A步进电机。 再谈谈八线制的步进电机接法，也有两种，第一种是将每两组线圈串联使用，这样驱动器的电流也是设定为电机相电流的0.7倍，这种接法电机发热量小，但是高转速性能差些。第二种接法是将每两组线圈并联使用，驱动器的电流设定为电机相电流的1.4倍，其优点是高转速性能好些，但是电机发热量大，但是步进电机有点温度是正常的，只要低于电机的消磁温度就行，一般步进电机的消磁温度在105度左右。 所以在你有了输出电流不可调的步进电机驱动器（指两相全桥输出驱动器，如网友常用的TA8435，TB6560、A3977等驱动芯片）后，如何选用步进电机很重要，如果你的驱动器是2A的，尽量选用两相四线制2A的电机（如二手的日本东方电机大多是这种）如果你选用两相六线制电机，就要选标称相电流为2 / 0.7＝2.9A（大约）的电机。这样才能更好地发挥驱动器的作用。 不过你要是选用的驱动器是半桥输出（如SLA7062M、SLA7026等驱动芯片），那只能接两相六线制电机，驱动器的电流和电机标称电流是一致的。不过这种驱动
729_关于静止励磁系统和无刷励磁系统各自优缺点分析
关于静止励磁系统和无刷励磁系统分析发电机静止可控硅励磁系统和无刷励磁系统是目前汽轮发电机的两种励磁方式，早期的发电机励磁系统大多采用三机无刷励磁系统，主要原因是因为当时电力电子技术尚未得到很大的发展，单晶闸管容量做不大，所以主发电机需要的励磁电流由交流励磁机进行放大。从2000年开始，随着电力电子的发展，使得大功率的晶闸管成为可能，大多励磁系统开始大量采用静态励磁系统，相对，三机（两机）无刷励磁系统比，静态励磁系统有以下几点优势： 一、轴系短，节省厂房面积。一般来说，根据机组容量的不同，静 态励磁系统可以节省几米到几十米的厂房长度，节省了大量的 基础投资。 二、震动小。因为无刷励磁机的整流盘、交流励磁机及永磁副励磁 机在整个轴系的一端，呈悬臂状态，因此极易引起摆尾现象， 导致励磁机扫镗接地现象。目前多数主机厂还解决不了悬臂梁 问题，所以只能采用两机无刷系统。由于静态励磁轴系平衡， 稳定，所以机组振动小，节省了每次大修开机调整振动的时间 和费用，减少了运行中，机组摆尾引起的励磁故障（目前在马 钢、唐钢等已发生多起这种事故）。 三、运行可靠。众所周知，旋转机械故障率必定高于静态系统，旋 转整流盘尤其是一个薄弱环节，整流管容易击穿，每次更换需 要停机拆卸，而且发电机转子回路没有明显的断口，在事故停
机时，不能保证快速灭磁。 四、响应速度快。三机励磁系统是通过调节主励磁机的电流来改变 发电机电压，而静态励磁系统是直接调节，响应速度提高10 倍，达到0.08秒。在系统扰动的情况下，大大提高了系统的稳 定性。 五、生产周期短。三机无刷励磁涉及部件多，制造工艺复杂，没有 固定国家标准，大部分是舶来品，其中最成功的是南汽从英国 BURSH公司引进图纸，其他主机厂再进行测绘和抄袭，多数主 机厂会将励磁机部分进行外委生产，不能保证统一设计、统一 工艺，往往会大大的影响生产进度。 六、制造、运行经验多。自本世纪以来，国内从60万大型发电机到 6千的小机，有80%以上均采用静态励磁，在迁安附近的5万 机由九江线材、津西钢铁等多台5万机静态励磁已投入运行。 综上所述，静态励磁系统以其众多的优点已经成为主流设计方式，顾我建议采用这种励磁方式。 北京科电
雷赛步进42接线图
? ?技术规格 ?外形尺寸 引线接法
? ?接线图 ? ?步进电机是一种专门用于位置和速度精确控制的特种电机。步进电机的最大特点是其“数字性”，对于控制器发过来的每一个脉冲信号，步进电机在其驱动器的推动下运转一个固定角度(简称一步)，如下图所示。如接收到一串脉冲步进电机将连续运转一段相应距离。同时可通过控制脉冲频率，直接对电机转速进行控制。由于步进电机工作原理易学易用，成本低(相对于伺服)、电机和驱动器不易损坏，非常适合于微电脑和单片机控制，因此近年来在各行各业的控制设备中获得了越来越广泛的应用。 步进电机的种类和特点 步进电机在构造上有三种主要类型：反应式(Variable Reluctance，VR)、永磁式(Permanent Magnet,PM)和混合式(Hybrid Stepping,HS)。
* 反应式 定子上有绕组、转子由软磁材料组成。结构简单、成本低、步距角小，可达1.2°、但动态性能差、效率低、发热大，可靠性难保证。 * 永磁式 永磁式步进电机的转子用永磁材料制成，转子的极数与定子的极数相同。其特点是动态性能好、输出力矩大，但这种电机精度差，步矩角大(一般为7.5°或15°)。 * 混合式 混合式步进电机综合了反应式和永磁式的优点，其定子上有多相绕组、转子上采用永磁材料，转子和定子上均有多个小齿以提高步矩精度。 其特点是输出力矩大、动态性能好，步距角小，但结构复杂、成本相对较高。 按定子上绕组来分，共有二相、三相和五相等系列。最受欢迎的是两相混合式步进电机，约占97%以上的市场份额，其原因是性价比高，配上细分驱动器后效果良好。该种电机的基本步距角为1.8°/步，配上半步驱动器后，步距角减少为0.9°，配上细分驱动器后其步距角可细分达256倍(0.007°/微步)。由于摩擦力和制造精度等原因，实际控制精度略低。 同一步进电机可配不同细分的驱动器以改变精度和效果。 雷赛步进电机系列 雷赛两相、三相混合式步进电机，采用优质冷轧钢片和耐高温永磁体制造，产品规格涵盖35-130范围。具有温升低、可靠性高的特点，由于其具有良好的内部阻尼特性，因而运行平稳，无明显震荡区。可满足不同行业、不同环境下的使用需求。 雷赛采用专利技术研发的三相步进电机驱动系统，更好地解决了传统步进电机低速爬行、有共振区、噪音大、高速扭矩小、起动频率低和驱动器可靠性差等缺点，具有交流伺服电机的某些运行特性，其运行效果可与进口产品相媲美。 两相步进电机命名规则 <>
励磁系统设计导则
东北电力设计院技术标准 Q/DB 1-D011-2007 交流同步发电机励磁系统设计导则 2007-10-20发布2007-10-30实施中国电力工程顾问集团东北电力设计院发布
目次 前言...................................................................... III 1 范围 (1) 2 规范性文件 (1) 3 总则 (2) 4 同步发电机励磁系统的作用和性能要求 (2) 4.1 同步发电机励磁系统的主要作用 (2) 4.2 励磁系统应具有的性能 (3) 5 同步发电机的励磁种类和对励磁系统的基本要求 (3) 5.1 励磁系统的分类 (3) 5.2 对励磁系统的基本要求 (3) 6 同步发电机励磁调节系统对电流、电压采集的基本要求 (5) 6.1 对电流互感器的要求 (5) 6.2 对电压互感器的要求 (5) 7 目前大中型汽轮发电机的常用励磁方式 (5) 7.1 三机旋转励磁系统的特点 (5) 7.2 自并励静止励磁系统的特点 (7) 7.3 国内大中型汽轮发电机的常用励磁方式的应用情况 (9) 8 自并励方式的优势 (9) 8.1 励磁系统可靠性增强 (9) 8.2 电力系统的稳态、暂态稳定水平提高 (9) 9 大中型汽轮发电机自并励静止励磁系统设计 (10) 9.1 自并励系统的应用条件 (10) 9.2 励磁调节器的选择 (10) 9.3 发电机起励问题 (11) 9.4 可控硅励磁功率柜的选择 (11) 9.5 灭磁及过压保护装置的配置 (12) 9.6 励磁变压器及励磁回路继电保护 (12)
整流电路计算
桥式整流属于全波整流，它不是利用副边带有中心抽头的变压器,用四个二极管接成电桥形式，使在电压V2的正负半周均有电流流过负载，在负载形成单方向的全波脉动电压。 桥式整流电路计算主要参数： 单相全波整流电路图 利用副边有中心抽头的变压器和两个二极管构成如下图所示的全波整流电路。从 图中可见，正负半周都有电流流过负载，提高了整流效率。 全波整流的特点： 输出电压V O高；脉动小；正负半周都有电流供给负载，因而变压器得到充 分利用，效率较高。 主要参数：
桥式整流电路电感滤波原理 电感滤波电路利用 电感器两端的电流不能突变的特点，把电感器与负载串联起来，以达到使输出电流平滑的目的。从能量的观点看，当电源提供的电流增大（由电源电压增加引起）时,电感器L把能量存储起来；而当电流减小时，又把能量释放出来，使负载电流平滑，电感L有平波作用 桥式整流电路电感滤波优点：整流二极管的导电角大，峰值电流小，输出特性较平坦。 桥式整流电路电感滤波缺点：存在铁心，笨重、体积大，易引起电磁干扰, 只适应于低电压、大电流的场合。
例10.1.1桥式整流器滤波电路如图所示，已知V1是220V交流电源，频率为50Hz， 直流电压V L=30V，负载电流I L=50mA。试求电源变压器副边电压v2的有效值，选择整流二极管及滤波电容。
桥式整流电路电容滤波电路 图10.5分别是单相桥式整流电路图和整流滤波电路的部分波形。这里假设‘ 、 t<0时，电容器C已经充电到交流电压V2的最大值（如波形图所示）。 结论1：电容的储能作用，使得输出波形比较平滑，脉动成分降低输出电压的平均值增大。
EXC9100励磁系统说明书 1、概述
EXC9100励磁系统说明书 第 1 章 概述 中国电器科学研究院有限公司广州擎天实业有限公司
目录 1-1前言 (3) 1-2适用范围 (4) 1-3 适用环境 (4) 1-4 主要技术特点 (5) 1-5 主要功能 (5) 1-6 所遵从的行业励磁标准 (6)
1-1 前言 EXC9100型全数字式（微机）励磁系统是中国电器科学研究院有限公司/广州擎天实业有限公司开发的第五代微机励磁系统。其主要设计特点，仍然全面继承了市场上品牌优良的第四代EXC9000微机励磁系统的优势，实现了功能软件化、系统数字化、检测智能化。本系统的数字化不仅体现在调节器，也体现在功率柜和灭磁柜。励磁系统的各个部分均能实现智能检测、智能显示、智能控制和信息智能传输。还充分融入了电磁兼容性设计，并精心选用了低功耗、优质的工业级集成电路芯片，进一步提高了励磁装置的可靠性和工艺水平。 EXC9100型全数字式励磁系统的核心控制单元，采用了主流ARM + 新型FPGA 芯片为核心的精简电路结构。ARM微处理器采用RISC架构，高速、低功耗，适合完成控制、运算和对外通讯的工作。新型FPGA内部集成了大容量RAM和多路DSP，可完成多单元并行浮点运算，非常适合做数字信号处理。核心控制单元充分发挥出ARM和新型FPGA各自的功能特点，使得软件、硬件结构简明，运行效率高，全部调节运算过程（包括PSS计算在内）可达到300次/秒。 EXC9100励磁系统沿袭了在EXC9000励磁系统中成功应用的的高频脉冲列触发技术、低残压快速起励技术、现场总线技术、完善的通讯功能和智能化的调试手段等。 智能化功率柜智能均流技术是我单位的一项发明专利（专利号：ZL_02_1 _52084.4），采用这项技术可以确保并联运行功率柜间均流系数大于95%。在此技术基础上，EXC9100励磁系统在智能化功率柜中更实现了智能化功率柜间的桥臂均流技术。 EXC9100型励磁调节器采用数字/数字/数字三对等调节通道（A/B/C通道）架构，主/从工作方式，A/B通道间对等冗余、互为主备用，C通道做为为A/B通道的后备备用通道。每个调节通道都含有自动方式/手动方式控制单元。三个通道从测量回路到脉冲输出回路完全独立。可任意选取A/B通道中一个通道作为主运行通道。备用通道在脉冲输出级跟踪运行通道，保证通道间平稳、无扰动切换。EXC9100励磁调
整流变压器的参数计算
整流变压器的参数计算 晶闸管变流设备一般都是通过变压器与电网连接的,因此其工作频率为工频初级电压即 为交流电网电压.经过变压器的耦合,晶闸管主电路可以得到一个合适的输入电压,是晶闸 管在较大的功率因数下运行.变流主电路和电网之间用变压器隔离,还可以抑制由变流器进 入电网的谐波成分,减小电网污染.在变流电路所需的电压与电网电压相差不多时,有时会 采用自耦变压器;当变流电路所需的电压与电网电压一致时,也可以不经变压器而直接与电 网连接,不过要在输入端串联"进线电抗器"以减少对电网的污染. 变压器的参数计算之前,应该确定负载要求的直流电压和电流,确定变流设备的主电路 接线形式和电网电压.先选择其次级电压有效值U2,U2数值的选择不可过高和过低,如果 U2过高会使得设备运行中为保证输出直流电压符合要求而导致控制角过大,使功率因数变 小;如果U2过低又会在运行中出现当α=αmin时仍然得不到负载要求的直流电压的现象.通 常次级电压,初级和次级电流根据设备的容量,主接线结构和工作方式来定.由于有些主接 线形式次级电流中含有直流成分,有的又不存在,所以变压器容量(视在功率)的计算要根 据具体情况来定. 5.5.1 变压器次级相电压U2的计算 整流器主电路有多种接线形式,在理想情况下,输出直流电压Ud与变压器次级相电压U2有以下关系 BUVdKUKU2= (5.39) 其中KUV为与主电路接线形式有关的常数;KB为以控制角为变量的函数,设整流器在控 制角α=0和控制角不为0时的输出电压平均值分别为Ud0和Udα,则KUV= Ud0/ U2,KB=Ud α/Ud0. 在实际运行中,整流器输出的平均电压还受其它因素的影响,主要为: (1)电网电压的波动.一般的电力系统,电网电压的波动允许范围在+5%~-10%,令 ε为电压波动系数,则ε在0.9~1.05之间变化,这是选择U2的依据之一.考虑电网电压最 低的情况,设计中通常取ε=0.9~0.95. (2)整流元件(晶闸管)的正向压降.在前面对整流电路的分析中,没有考虑整流元 件的正向压降对输出电压的影响,实际上整流元件要降掉一部分输出电压,设其为UT.由 于整流元件与负载是串联的,所以导通回路中串联元件越多,降掉的电压也就越多.令
步进电机原理接线
2相四线，四相五线，四相六线步进电机接线及驱动方法 分类：单片机2010-07-18 09:24 5085人阅读评论(9) 收藏举报 步进电机原理 按照常理来说，步进电机接线要根据线的颜色来区分接线。但是不同公司生产的步进电机，线的颜色不一样。特别是国外的步进电机。 那么，步进电机接线应该用万用表打表。 步进电机内部构造如下图：
通过上图可知，A，~A是联通的，B和~B是联通。那么，A和~A是一组a，B和~B是一组b。 不管是两相四相，四相五线，四相六线步进电机。内部构造都是如此。至于究竟是四线，五线，还是六线。就要看A和~A之间，B和B~之间有没有公共端com抽线。如果a组和b组各自有一个com端，则该步进电机六线，如果a和b组的公共端连在一起，则是5线的。 所以，要弄清步进电机如何接线，只需把a组和b组分开。用万用表打。 四线：由于四线没有com公共抽线，所以，a和b组是绝对绝缘的，不连通的。所以，用万用表测，不连通的是一组。 五线：由于五线中，a和b组的公共端是连接在一起的。用万用表测，当发现有一根线和其他几根线的电阻是相当的，那么，这根线就是公共com端。对于驱动五线步进电机，公共com端不连接也是可以驱动步进电机的。 六线：a和b组的公共抽线com端是不连通的。同样，用万用表测电阻，发现其中一根线和其他两根线阻止是一样的，那么这根线是com端，另2根线就属于一组。对于驱动四相六线步进电机，两根公共com端不接先也可以驱动该步进电机的。 步进电机相关概念 相数：产生不同对极N、S磁场的激磁线圈对数。常用m表示。 拍数：完成一个磁场周期性变化所需脉冲数或导电状态用n表示，或指电机转过一个齿距角所需脉冲数，以四相电机为例，有四相四拍运行方式即AB-BC-CD-DA-AB，四相八拍运行方式即A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A. 步距角：对应一个脉冲信号，电机转子转过的角位移用θ表示。θ=360度（转子齿数J*运行拍数），以常规二、四相，转子齿为50齿电机为例。四拍运行时步距角为θ=360度/（50*4）=1.8度（俗称整步），八拍运行时步距角为θ=360度/（50*8）=0.9度（俗称半步）。 定位转矩：电机在不通电状态下，电机转子自身的锁定力矩（由磁场齿形的谐波以及机械误差造成的） 静转矩：电机在额定静态电作用下，电机不作旋转运动时，电机转轴的锁定力矩。此力矩是衡量电机体积（几何尺寸）的标准，与驱动电压及驱动电源等无关。 步进电机驱动 驱动步进电机，无非是给电机a和b组先轮流给连续的脉冲，步进电机就可以驱动了。 步进电机驱动码：
最新大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置技术条件dlt583
大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置技术条件 D L T5832006
大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置技术条件 DL/T 583-2006 1范围 本标准规定了大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置的基本技术要求、使用的术语、定义、计算方法、试验、技术文件等。 本标准适用于单机容量为10MW及以上大中型水轮发电机（以下简称发电机）的静止整流励磁系统及装置的使用与订货要求。目前整流型励磁系统主要是以自并励方式的系统为主，其他方式实际已很少使用。因此本标准主要针对自并励系统进行阐述，整流型励磁系统亦可参照执行。 2规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB1094.1 电力变压器第1部分：总则 OB1094.2电力变压器第2部分：温升 OB1094.3 电力变压器第3部分；绝缘水平和绝缘试验 GB4208外壳防护等级(IP代码) CB6450干式电力变压器
GB/T17626 电磁兼容试验和测量技术 DL/T489-2006 大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置试验规程 IEEE std 421.4 电力系统稳态用励磁系统模型Recommended practice for excitation system models for power system stability studies IEC61000-4 电磁兼容第4部分试验测量技术Electromagnetic compatibility (EMC) Part4 Testing and measurement techniques IEC61000-6-5 电磁兼容第6-5部分通用部分发电站和变电 站 Electromagnetic compatibility (EMC) Part 6-5:Generic standards-Immunity for power station and https://www.360docs.net/doc/f99328775.html,vironmenls 3术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 3.1 助磁系统Exdtation system 为同步发电机提供励磁电流的设备，包括所有调节、控制、保护单元及功率电源和灭磁装置等。 3.2 静止整流励磁系统及装置Static rectified exciation system and device
几种常见的励磁系统介绍
发电机的心脏——励磁系统 发电机励磁系统概述励磁系统是同步发电机的重要组成部分，它是供给同步发电机励磁电源的一套系统。励磁系统一般由两部分组成：（如图一所示）一部分用于向发电机的磁场绕组提供直流电流，以建立直流磁场，通常称作励磁功率输出部分（或称励磁功率单元）。另一部分用于在正常运行或发生故障时调节励磁电流，以满足安全运行的需要，通常称作励磁控制部分（或称励磁控制单元或励磁调节器）。在电力系统的运行中，同步发电机的励磁控制系统起着重要的作用，它不仅控制发电机的端电压，而且还控制发电机无功功率、功率因数和电流等参数。在电力系统正常运行的情况下，维持发电机或系统的电压水平；合理分配发电机间的无功负荷；提高电力系统的静态稳定性和动态稳定性，所以对励磁系统必须满足以下要求： 图一 1、常运行时，能按负荷电流和电压的变化调节（自 动或手动）励磁电流，以维持电压在稳定值水平，并能稳定地分配机组间的无功负荷。 2、应有足够的功率输出，在电力系统发生故障，电压降低时，能迅速地将发电机地励磁电流加大至最大值（即顶值），以实现发动机安全、稳定运行。 3、励磁装置本身应无失灵区，以利于提高系统静态稳定，并且动作应迅速，工作要可靠，调节过程要稳定。我热电分厂现共有三期工程，5台同步发电机采用了3种励磁方式: 1、图二为一期两台QFG-6-2型发电机的励磁系统方框图。 图二
2、图三为二期两台QF2-12-2型发电机的励磁系统方框图。 图三 3、图四为三期一台QF2-12-2型发电机的励磁系统方框图 图四 一、三种发电机励磁系统的组成 一期是交流励磁机旋转整流器的励磁系统，即无刷励磁系统。如图二所示，它的副励磁机是永磁发电机，其磁极是旋转的，电枢是静止的，而交流励磁机正好相反，其电枢、硅整流元件、发电机的励磁绕组都在同一轴上旋转，不需任何滑环与电刷等接触元件，这就实现了无刷励磁。二期是自励直流励磁机励磁系统。如图三所示，发电机转子绕组由专用的直流励磁机DE供电，调整励磁机磁场电阻Rc可改变励磁机励磁电流中的IRC从而达到调整发电机转子电流的目的。三期采用的是静止励磁系统。这类励磁系统不用励磁机，由机端励磁变压器供给整流器电源，经三相全控整流桥控制发电机的励磁电流。 二、励磁电流的产生及输出
励磁系统原理
同步发电机励磁系统 一. 概述 1-1 励磁系统的作用 励磁系统是同步发电机的重要组成部分，是给发电机提供转子直流励磁电流的一种自动装置，在发电机系统中它主要有两个作用： 1）电压控制及无功负荷分配。 在发电机正常运行情况下，自动励磁调节器应能够调节和维持发电机的机端电压（或升压变压器高压侧的母线电压）在给定水平，根据发电机的实际能力，在并网的发电机之间合理分配无功负荷。 2）提高同步发电机并列运行的稳定性；提高电力系统静态稳定和动态稳定极限。 电力系统在运行中随时可能受到各种各样的干扰，引起电力系统的波动，甚至破坏系统的稳定。自动励磁调节器应能够在电力系统受到干扰时提供合适的励磁调节，使电力系统建立新的平衡和稳定状态，使电力系统的静态及动态稳定极限得到提高。 1-2 励磁系统的构成 励磁系统主要由以下部分构成： 1）功率部分：它由功率电源（励磁机或静止整流变压器提供）、功率整流装置（采用直流励磁机的励磁系统无整流装置）组成，是励磁系统向发电机转子提供励磁电流的主要部分。 功率部分的性质决定着励磁系统主接线的型式及使用的主要设备的类型。如：采用直流励磁机的励磁系统不可能使用静止功率整流装置。又如：采用静止它励型式的励磁系统不可能还有直流励磁机。还如：使用静止励磁变压器的励磁系统必然采用静止整流功率装置。 2）自动励磁调节器：自动励磁调节器是励磁系统中的智能装置。励磁装置对发电机电压及无功功率的控制、调节是自动励磁调节器的基本功能。自动励磁调节器性能的好坏，决定着整个励磁系统性能的优劣。但它只能通过控制功率部分才能发挥其作用。
1-3励磁系统的分类 励磁系统的分类有两种分类方式。 其一是按照有无旋转励磁机来分，其二是按照功率电源的取向来分。 按照有无旋转励磁机的分类方式有如下类型： 有刷励磁 旋转励磁方式无刷励磁 混合式励磁方式 二极管整流励磁方式 静止励磁方式可控硅整流励磁方式 混合式整流励磁方式 按照功率电源的取向分类时有如下类型： 自并励 交流侧串联自复励 自励方式交流侧并联自复励 直流流侧串联自复励 自复励直流流侧串联自复励 励磁机供电方式（包括直流励磁机和交流励磁机） 他励方式二极管整流方式 厂用交流电源供电方式可控硅整流方式 其他供电方式 在上述众多的分类中，有许多方式已经被淘汰，有些尽管还在使用，但终究会被淘汰。如交流侧并联自复励方式。还有交流侧串联自复励方式现在已经很少使用。 由于葛洲坝电厂的全部机组都采用了自励静止可控硅整流励磁方式，下面简单介绍他的主要接线方式。 FMK L F LH ZB PT SCR 自动励磁调节器（AVR) 图1-1（a）静止可控硅整流自并励励磁系统接线图 在图1-1（a）的接线中，整流功率柜的阳极电源是经过励磁变压器ZB直接从发电机机端取得的。所谓自励系统就是由发电机直接提供励磁电源。由于励磁变压器是单独并联在发电机机端，并且采用了静止可控硅整流，故图1-1（a）称为静止可控硅整流自并励方式。 由图1-1（a）可以看出，此种方式的接线非常简单，使用的设备也较少，受到用户普遍欢迎，是世界
步进电机接线图
步进电机接线图 Final revision by standardization team on December 10, 2020.
接线图 适配驱动器 电机型号 适配驱动器 57HS04 DM422C/DM432C/DM556/DM856/M752/M542/M860/M880A/ MA550/MA860/H850/ND556/ND882/M415B/M325 57HS06 57HS09 57HSM09 57HS13 DM556/DM856/M752/M542/M860/M880A/MA550/MA860/H850/ND556/ND88 2 57HS22 步进电机是一种专门用于位置和速度精确控制的特种电机。步进电机的最大特点是其“数字性”，对于控制器发过来的每一个脉冲信号，步进电机在其驱动器的推动下运转一个固定角度(简称一步)，如下图所示。如接收到一串脉冲步进电机将连续运转一段相应距离。同时可通过控制脉冲频率，直接对电机转速进行控制。由于步进电机工作原理易学易用，成本低(相对于伺服)、电机和驱动器不易损坏，非常适合于微电脑和单片机控制，因此近 年来在各行各业的控制设备中获得了越来越广泛的应用。 步进电机的种类和特点 步进电机在构造上有三种主要类型：反应式(Variable Reluctance ，VR)、永磁式(Permanent Magnet,PM)和混合式(Hybrid Stepping,HS)。 * 反应式
定子上有绕组、转子由软磁材料组成。结构简单、成本低、步距角小，可达°、但动态 性能差、效率低、发热大，可靠性难保证。 * 永磁式 永磁式步进电机的转子用永磁材料制成，转子的极数与定子的极数相同。其特点是动态性能好、输出力矩大，但这种电机精度差，步矩角大(一般为°或15°)。 * 混合式 混合式步进电机综合了反应式和永磁式的优点，其定子上有多相绕组、转子上采用永磁材料，转子和定子上均有多个小齿以提高步矩精度。其特点是输出力矩大、动态性能好， 步距角小，但结构复杂、成本相对较高。 按定子上绕组来分，共有二相、三相和五相等系列。最受欢迎的是两相混合式步进电机，约占97%以上的市场份额，其原因是性价比高，配上细分驱动器后效果良好。该种电机的基本步距角为°/步，配上半步驱动器后，步距角减少为°，配上细分驱动器后其步距角可细分达256倍°/微步)。由于摩擦力和制造精度等原因，实际控制精度略低。同一步进 电机可配不同细分的驱动器以改变精度和效果。 雷赛步进电机系列 雷赛两相、三相混合式步进电机，采用优质冷轧钢片和耐高温永磁体制造，产品规格涵盖35 -130范围。具有温升低、可靠性高的特点，由于其具有良好的内部阻尼特性，因而运行平稳，无明显震荡区。可满足不同行业、不同环境下的使用需求。