发电机励磁原理
发电机励磁系统原理
发电机励磁系统原理发电机励磁系统是指为了使发电机在运行中能够产生稳定的电压和电流，采取的一系列控制和调整励磁电流的措施。
励磁系统的原理是通过调节励磁电流来改变磁场强度，进而控制发电机的输出电压和频率。
一、电磁感应原理根据法拉第电磁感应定律，当导体在磁场中运动或磁场变化时，会在导体中产生感应电动势。
由此，发电机中的转子在转动时，通过导线产生的感应电动势可以用来驱动电流，从而实现电能的转换。
二、励磁机构发电机励磁系统的核心是励磁机构，它由励磁电源和励磁回路组成。
励磁电源提供直流电源，用于激励发电机的磁场。
而励磁回路则通过一组电阻、电感和励磁开关等元件，将励磁电流导入到发电机的励磁线圈中。
三、调整励磁电流励磁电流的大小决定了发电机的磁场强度，从而影响了输出电压和频率。
一般情况下，发电机励磁系统会根据负荷的需求，通过调节励磁电流的大小来实现稳定的电压输出。
4、励磁系统的调整机制发电机励磁系统通常采用自动调压和手动调压两种方式来保持输出电压的稳定。
在自动调压模式下，根据电压传感器的反馈信号，控制励磁电流的大小。
一旦输出电压下降，励磁系统会自动增加励磁电流，以提高输出电压。
手动调压模式下，操作人员可以根据需要手动调整励磁电流，以实现电压的稳定输出。
五、励磁系统的稳定性好的励磁系统应具有良好的稳定性，能够在负荷变化时迅速调整励磁电流，并且使输出电压变化最小。
稳定性的提高可以通过增加励磁回路中的电感和电容元件，以及制定合理的励磁调节策略来实现。
六、励磁系统的应用发电机励磁系统广泛应用于各种发电场景中，包括电力站、风力发电、水力发电、汽车发电机等。
它不仅能够保证电力供应的稳定性和可靠性，还能够提高发电效率和节能减排。
总结：发电机励磁系统是使发电机能够稳定输出电压和频率的重要控制系统。
通过调节励磁电流来改变发电机的磁场强度，励磁系统能够实现电能的转换和稳定输出。
良好的励磁系统应具有稳定性和高效性，能够适应负荷变化并实现可靠的电力供应。
发电机励磁原理
发电机励磁原理
发电机的励磁原理是指通过一定的方式，使发电机的磁场产生和维持，从而实现电能的转换和输出。
发电机的励磁原理可分为直流励磁和交流励磁两种方式。
直流励磁是指通过直流电源来产生磁场的一种方式。
常见的直流励磁方式有电枢串联励磁、电枢并联励磁和电磁励磁等。
在电枢串联励磁方式中，直流电源与电枢组成一个串联回路，通过控制电源的电压和电流大小，可以调节电枢的磁场强度。
当电源通电时，形成的磁场使得电枢产生感应电动势，进而激发电流。
这个电流通过励磁线圈和励磁绕组，形成一定的磁场，从而激励发电机发电。
电枢并联励磁方式中，直流电源与电枢并联连接，当电源通电时，直接通过电枢形成的并联回路，使其激励电流增大，从而生成较强的磁场。
电磁励磁方式则是利用电磁铁产生一个强大的磁场，这种方式通常适用于大型发电机。
在电磁励磁方式中，电枢上有多个励磁绕组，这些绕组通过直流电源与电枢连接，当电源通电时，通过绕组产生的磁场激励电机发电。
交流励磁是指通过交流电源来产生磁场的一种方式。
交流励磁方式可以通过发电机自身的感应电动势来实现，也可以通过外部电源来提供交流电流来实现。
发电机的交流励磁方式中，电枢产生的感应电动势可以通过自激励或外激励来实现励磁。
自激励是指发电机自身的电压波动所产生的磁场变化，使得电机能够持续发电。
外激励是指通过外部交流电源来提供电流，形成磁场，从而激励发电机发电。
总之，发电机的励磁原理是通过给发电机提供一定的电流或电压，形成磁场，从而激发电机产生电流，实现电能的转换和输出。
电动机励磁系统的原理
电动机励磁系统的原理
电动机励磁系统是指为了产生和维持电动机所需的磁场而采取的一系列措施和装置。
电动机励磁系统的原理可以简单概括为以下几点：
1. 磁场产生原理：电动机的励磁系统通过电流在导体中产生磁场，使之形成电动机工作所需的磁极。
一般来说，直流电动机的励磁系统通常使用直流电流来产生磁场，而交流电动机的励磁系统则使用电磁铁或旋转的磁体来产生交变磁场。
2. 励磁电源：励磁电源为电动机提供所需的电流，以产生磁场。
直流电动机一般采用直流电源，如电池、整流器等；交流电动机一般采用交流电源，如发电机或变压器等。
3. 电枢线圈和励磁线圈：电动机的励磁系统中包括电枢线圈和励磁线圈。
电枢线圈连接到电源，通过在线圈内产生电流来产生磁场。
励磁线圈则用于产生或调节电动机磁场的大小和方向。
4. 磁场控制：电动机励磁系统一般具有磁场控制功能，可以通过改变电流大小、方向或电磁材料的位置和状态来调整磁场的强度和方向。
通过磁场控制可以实现电动机的启动、运行和调速等功能。
总之，电动机励磁系统通过在导体中产生磁场，为电动机提供工作所需的磁极，
使其能够正常运行。
励磁系统的设计和控制可以影响电动机的性能和效率，是电动机运行的重要组成部分。
发电机励磁系统工作原理
发电机励磁系统工作原理
发电机励磁系统工作原理是通过在发电机的励磁线圈中通电产生电磁场，从而激发转子磁极上的磁场，进而导致转子磁极和定子磁极之间的磁场相互作用，产生电磁感应，最终实现电能的转换和发电。
具体过程如下：
1. 发电机的励磁线圈通电：励磁线圈被连接到直流电源上，通电后产生电流，从而在励磁线圈内形成电磁场。
2. 电磁场激发转子磁极：产生的电磁场经过磁路作用，激发转子磁极上的磁场。
3. 转子磁场与定子磁场交互作用：转子磁场和定子磁场之间相互作用，引发电磁感应现象。
4. 电磁感应产生交流电：由于转子磁场和定子磁场的相互作用，导致定子线圈中产生交流电流。
5. 交流电输出：产生的交流电经过定子线圈的接触器或整流器等装置，进行调整和控制后输出为电能。
总之，发电机励磁系统工作原理是通过励磁线圈通电产生电磁场，激发转子磁极上的磁场，并与定子磁场相互作用产生电磁感应，从而实现电能的转换和发电。
发电机自并励励磁工作原理
发电机自并励励磁工作原理发电机是一种将机械能转化为电能的设备。
它通过励磁产生磁场，然后利用磁场与导线之间的相对运动产生感应电动势，最终产生电能。
发电机的自并励励磁工作原理是指发电机自身产生励磁电流，以维持磁场的稳定。
在发电机中，励磁线圈是产生磁场的关键部件。
当励磁线圈中通过电流时，就会在发电机内部产生磁场。
这个磁场与转子之间的相对运动会产生感应电动势，从而产生电能。
具体来说，发电机的自并励励磁工作原理包括以下几个步骤：发电机的励磁线圈接通直流电源，通过电流在线圈中产生磁场。
这个磁场会沿着转子的轴向形成一个稳定的磁通量。
当转子开始旋转时，磁通量就会与转子之间的导线相互作用。
根据法拉第电磁感应定律，当导线与磁场相对运动时，就会在导线两端产生感应电动势。
这个感应电动势的大小与导线的长度、磁场的强度以及转子的转速有关。
然后，感应电动势的产生会导致导线两端的电荷分布不平衡，从而产生电流。
这个电流会通过导线外部的电路，形成回路，最终返回励磁线圈。
这个电流就是励磁电流。
励磁电流通过励磁线圈产生磁场，维持磁场的稳定。
这样，发电机就能够持续地将机械能转化为电能。
总的来说，发电机的自并励励磁工作原理是通过励磁线圈产生磁场，然后利用磁场与导线之间的相对运动产生感应电动势，最终产生电能。
这个过程需要励磁电流的不断循环，以维持磁场的稳定。
发电机的自并励励磁工作原理是现代发电技术中的重要原理，广泛应用于各种发电设备中。
通过对发电机自并励励磁工作原理的深入理解，我们可以更好地掌握发电机的工作原理，为发电设备的设计和维护提供指导。
同时，发电机的自并励励磁工作原理也为我们理解电磁感应等基础物理现象提供了一个具体的实例。
发电机的自并励励磁工作原理的研究和应用，有助于推动能源领域的发展，为人类提供更多更可靠的电能供应。
发电机自并励励磁工作原理
发电机自并励励磁工作原理
发电机自并励励磁工作原理是指发电机在运行时，通过自身的电磁感应作用产生电流，从而形成磁场，使得发电机能够自我励磁，并正常工作的一种原理。
具体来说，当发电机旋转时，由其转子上的励磁电流和定子上的电势差产生电磁感应，从而形成磁场。
此时，如果发电机中没有电载荷或电压不足，就会发生自感应作用，即磁场的变化将产生电流，这些电流又将加强发电机的磁场，从而达到自我励磁的效果。
如果发电机中有电载荷，则这些电流将被用于电力传输。
需要注意的是，在实际应用中，发电机自并励励磁的过程可能会受到许多因素的影响，如转速、负载、发电机结构等。
因此，在进行发电机自并励励磁时，需要根据实际情况调整发电机的参数，以保证其稳定运行和高效发电。
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发电机励磁系统原理
发电机励磁系统原理
发电机的励磁系统是指用来激励电磁铁产生磁场的装置。
励磁系统的原理是通过外部直流电源对电磁铁进行电流供给，使其产生磁场。
在发电机的励磁系统中，有三种常见的励磁方式：直接励磁、直流励磁和交流励磁。
直接励磁是指直接将励磁电流来自发电机的一个分支。
这种方式简单、容易实现，但在应对大功率发电机时，励磁电流较大，会对发电机本身产生较大压力。
直流励磁是将外部直流电源的电流通过整流装置变为直流电源，然后再供给到发电机的励磁设备。
这种方式比直接励磁更加灵活，能够适应不同功率的发电机，并且可以稳定控制励磁电流。
交流励磁是将外部交流电源的电流通过变压器降压，然后再通过整流装置变为直流电源供给到发电机的励磁设备。
这种方式可以根据需要调整变压器的输出电压来控制励磁电流，从而实现对发电机输出电压的调节。
总的来说，发电机的励磁系统通过对电磁铁供给电流，产生一定强度和方向的磁场，进而实现对发电机的励磁，调整发电机的输出电压。
不同的励磁方式具有不同的特点和适用范围，可以根据实际需求进行选择和调节。
发电机励磁原理
发电机励磁原理发电机励磁原理励磁机的作⽤:发电机原理为永磁极随转⼦旋转，产⽣交流电，交流电⼀部分作为AER的电源，⼀部分通过逆变器整流成直流为转⼦建⽴磁场。
通过调节导通⾓可以改变发电机的端电压（空载时）进⽽实现并⽹，在并⽹时调节向电⽹的⽆功输出。
⼯作原理:众所周知，同步发电机要⽤直流电流励磁。
在以往的他励式同步发电机中，其直流电流是有附设的直流励磁机供给。
直流励磁机是⼀种带机械换向器的旋转电枢式交流发电机。
其多相闭合电枢绕组切割定⼦磁场产⽣了多相交流电，由于机械换向器和电刷组成的整流系统的整流作⽤，在电刷上获得了直流电，再通过另⼀套电刷，滑块系统将获得的直流输送到同步发电机的转⼦，励磁绕组去励磁，因此直流励磁机的换向器原则上是⼀个整流器，显然可以⽤⼀组硅⼆极管取代，⽽功率半导体器件的发展提供了这个条件。
将半导体元件与发电机的轴固结在⼀起转动，则可取消换向器、滑块等滑动接触部分、利⽤⼆极管换成直流电流。
直流送给转⼦励磁、绕组励磁。
这就是⽆刷系统。
下⾯我们以典型的⼏种不同发电机励磁系统，介绍它的⼯作原理。
⼀、相复励励磁原理由线形电抗器DK把电枢绕组抽头电压移相约90°、和电流互感器LH提供的电压⼏何叠加，经过桥式整流器ZL整流，供给发电机励磁绕组。
负载时由电流互感器LH供给所需的复励电流，进⾏电流补偿，由线形电抗器DK移相进⾏相位补偿。
⼆、三次谐波原理对⼀般发电机来源，我们需要的是⼯频正弦波，称为基波，⽐基波⾼的正弦波都称为谐波、其中三次谐波的含量最⼤，在谐波发电机定⼦槽中，安放有主绕组和谐波励磁绕组（s1、s2），⽽这个绕组之间没有电的联系。
谐波绕组将绕组中150HZ谐波感应出来，经过ZL桥式整流器整流，送到主发电机转⼦绕组LE 中进⾏励磁。
三、可控硅直接励磁原理可控硅直接励磁是采⽤可控硅整流器直接将发电机输出的任⼀相⼀部分能量，经整流后送⼊励磁绕组去的励磁⽅式，它是由⾃动电压调节器（AVR），控制可控硅的导通⾓来调节励磁电流⼤⼩⽽维持发电机端电压的稳定。
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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一期励磁系统原理图如图五所示。
其中主励磁机的励磁图五励磁系统原理图电源由永磁机的定子绕组经三相可控硅整流桥或三相不可控硅整流桥提供，同时直流稳压单元的交流电源也取自永磁机。
发电机端电压的变化通过调差单元、放大单元后去控制可控硅的导通角，以此来调节主励磁机的磁场电流，达到是发电机稳定运行的目的。
另外，为了提高主励磁机供电的可靠性还设有手动控制，通过调整调压器来调节整流桥的输出直流电压达到调整磁场电流的小的目的。
两种控制方式通过DZA、DZB来进行切换。
二期励磁系统如图六所示。
整流励磁机与发电机同轴，由剩磁建立电压，通过整流子整流经电刷送出。
手动状态下经磁场变阻器、KFD-3励磁调节器、碳刷、滑环给转子提供励磁电流。
三期采用双微机单模拟的励磁控制系统，取消了励磁机。
期励磁系统原理图如图七所示。
发电机的励磁电流由机端励磁变压器经可控硅整流桥提供。
其可控硅的导通角可由微机或模拟方式控制，在正常情况下，只有一台微机处于在线状态，能发出控制信号，其它则处于离线热备用状态，其给定值、在线参数、控制信号均处于跟踪工作状态。
在线通道一旦故障，其发出的控制信号将被闭锁转为离线通道；离线通道自动投入转为在线状态，发出信号，当两套微机通道均出现故障，在正常运行情况下，只有一台微机处于在线状态，其给定值、在线参数、控制信号均处于跟踪工作状态。
在线通道一旦故障，其发出的控制信号将被闭锁转为离线通道；离线通道自动投入转为在线状图六KFD-3 快速励磁调节器原理图图七HWLT-4励磁系统原理图态，发出控制信号，当两套微机通道均出现故障时，模拟通道自动投入。
为了保证励磁电源的可靠性，采用了电力专用电源为调节器提供＋24VDC电源，每个电源由交、直流两路输入。
它们分别来自三种独立的电源：厂用220VAC、厂用220VDC、自用电220VAC，同时采用厂用电380VAC经三相桥式整流为发电机提供励磁电流，以便发生故障时有足够的调节容量及较高的响应速度。
三、励磁系统的控制部分一期的自动励磁调节器由可控硅整流功率单元、移相触发单元、直流放大单元、电压反馈单元、调差单元、直流电源单元和电源监视单元组成。
整流功率单元采用的是三相桥式全控整流电路，主要是将交流电压变成直流电供给励磁机的励磁绕组；移相触发单元由六个完全相同的触发器插件组成，其构成环节如下图所示：本单元根据输入控制信号Usm的大小，改变晶闸管的控制角，以控制整流电路的输出，从而调节发电机的励磁电流；直流放大单元由两级直流放大器组成，是PID放大器和综合放大器。
其调节的过程是指当发电机受到无功扰动电压产生变化的开始瞬间，PID便输出一个与变化率（dv/dt）成正比的信号去改变励磁，以阻止电压的变化。
由于PID放大器自身带负荷的能力较差，故还需在PID和触发器之间设一综合放大器，对PID放大器的输出信号进行反相和功率放大；无功调差单元是指当发电机并联运行时能使个机组间无功电流分配稳定，当发电机经升压变压器与电网并联时，能克服升压变压器的电抗压降；无功调差单元是将发电机端电压的变化转变为一交流电压信号，而PID的输入端要直流电压反馈信号，因此在此二单元之间加一电压反馈单元，将交流电压信号转为直流电压信号；直流电源单元为励磁调节器提供+24V直流电压；本调节器所选用的集成元件工作电源为＋15V，故需设＋15V的稳定电源；电源监视单元起对两套工作电源进行监视的作用，当任一组电源发生故障时均能报警。
二期所采用的是KFD－3型快速励磁调节器。
如图六所示。
调节器由电流互感器及电压互感器供电，包括可控相复励变压器和电压校正器。
可控相复励变压器BKF是调节器的主要元件，它是一个有直流磁化的、双初级绕组的变压器或磁放大器。
第一个串联绕组由电流互感器LH供电；第二个并联绕组由电压互感器YH供电。
次级绕组的感应电势是这两个绕组磁化安匝的感应电势的几何和。
次级电流经过输出整流器组ZC整流后输送至励磁机励磁绕组。
电压校正器由三相测量变压器BC及磁放大器FC组成，三相测量变压器BC由电压互感器YH经调整自藕变压器TBZ供电。
他是一个三相饱和变压器，初级电流具有非线性的特性，而次级电流是线性的，在经非线性整流器ZFL、线性整流器ZXL整流后而输出至磁放大器FC 的两个极性相反的直流控制绕组，磁放大器输出电流的大小由这两个电流差来控制。
当发电机电压增加时，测量机构输出的线性与非线性电流差迅速增加，相应地磁放大器的输出电流也急剧增加，因此由测量机构与磁放大器所组成的电压校正器具有反接的特性。
在正常工作时，校正器由一定的磁化电流送至BKF的控制绕组，使BKF的铁芯工作于较饱和的程度从而控制BKF的输出，达到控制发电机励磁的目的。
三期所采用的是HWLT-4型微机励磁调节器。
它提高了发电机运行的自动化程度。
各功能均实现了模块化，通过不同功能的组合来满足不同用户的要求。
在硬件方面，该调节器由两套独立的微机通道和一套独立的模拟通道组成。
每个微机通道分为：电压环和电流环。
模拟通道为电流环。
电压环是取自机端电压信号进行闭环的，亦称为自动环；电流环是取转子电流信号进行闭环的，亦称为手动环。
为了保证调节的快速性，系统连续采样即在一个工频周期内完成各种运算，其操作回路的动作由工业控制机和继电器共同完成的。
在软件上调节器的控制方式分为四种：1、自动电压调节(AVR)2、磁场电流调节(FCR)3、恒无功调节4、恒功率因数调节在正常情况下，可由AVR方式手动切换至FCR方式，在故障情况下自动切换。
后两种控制方式只能在AVR方式下投入使用。
另外，本调节器还具有四种限制功能:1、定子电流限制2、磁场电流限制3、欠励限制4、伏特赫兹限制调节器通过控制功能、限制功能及其它的一些辅助功能来控制发电机的励磁电流，使发电机工作在最佳状态。
四、三种励磁系统的强行励磁情况三种励磁系统均具有强励功能。
一期强励是由电子开关和PID放大器一起控制的。
电子开关原理图如图所示。
在运算放大器FD2图八电子开关原理图反相端输入一个负电压V R≈-8V,当反馈电压|Vi|<8V时（反馈电压8V相当于机端电压85%）FD2输出为正电位，二极管D3截止，场效应管导通，积分电容C2被短接，使PID放大器失去积分功能；当|V i|>|V r|时，FD2输出为负电位场效应管截止，使PID恢复积分功能。
通过PID的有差积分调节可维持电压恒定不变，即当发电机电压出现偏差时，如负的偏差，积分调节逐渐给一个强励信号，使发电机电压回升，这时负偏差减小，输出信号减小,减小强励信号直到电压恒定不变。
出现正偏差时，其过程和上相反。
二期的励磁系统还采用了继电强行励磁装置。
当机端电压下降到额定电压的80％～85％时，强行励磁装置动作，短接磁场变阻器的部分电阻使励磁电流猛增到最大值，励磁电压升到额定值的1.8~2倍，实现继电强行励磁。
三期强励主要是通过软件来实现的。
由高可靠智能励磁调节器完成励磁系统所需的各种功能。
在自动电压调节下，对于自并励励磁系统采用PID控制算法，以稳定发电机机端电压。
五、三种励磁系统的运行情况一期发电机自一九八四年投运以来，无刷励磁系统运行正常，自动励磁调节器经常投入而且维护量很小。
二期发电机自一九九四年投入运行以来，直流励磁系统多次发生故障。
两台机调试时均发生过转子滑环处短路事故，严重的影响了生产运行，且在正常运行时需经常检查和调整滑环及更换整流子碳刷，运行维护工作量很大，费用很高，其自动励磁调节器由于不能长期稳定运行而经常退出不用。
随着对二期运行经验的积累及运行维护的加强还是能保证正常运行的。
三期采用了微机控制励磁调节系统。
该调节系统自投运以来运行稳定可靠，性能优良，特别是全部汉化的人机界面，为现场运行检修人员提供了方便。
通过对这三期发电机励磁系统结构、原理和运行情况的比较可以看出：一期的无刷励磁系统运行可靠，维护量和检修量大大优于二期直流励磁系统，但是一期的励磁系统在开机调试时比二期难。
三期采用了静止励磁系统，由HWLT-4微机励磁调节器进行控制，取消了励磁机，缩短了主轴长度，降低了制造费用和土建费用，且微机控制是工业发展的趋势，其生产技术水平逐渐成熟，是未来励磁系统发展的主流。