自并励微机励磁调节器基本工作原理
发电机自并励励磁工作原理
发电机自并励励磁工作原理发电机是一种将机械能转化为电能的装置。
自并励励磁是发电机中的一种工作原理，它通过自身的磁场来激励电磁感应产生电流。
本文将详细介绍发电机自并励励磁的工作原理。
我们需要了解发电机的基本构造。
发电机主要由转子、定子和励磁系统组成。
转子是发电机的旋转部分，由磁极和绕组组成。
定子是发电机的静止部分，上面布满绕组。
励磁系统则是用来产生磁场的部分，一般由励磁电源和励磁绕组组成。
在发电机自并励励磁工作中，励磁绕组起到了至关重要的作用。
励磁绕组通常绕在定子上，通过与转子的磁极相互作用，产生磁通量。
当机械能作用于转子上时，转子开始旋转，磁极也随之旋转，磁通量也随之变化。
根据法拉第电磁感应定律，磁通量的变化会在定子绕组中产生感应电动势。
然而，在刚开始转动的瞬间，发电机还没有产生足够的电流来激励励磁绕组，因此励磁系统无法正常工作。
为了解决这个问题，发电机需要一种启动励磁的方法，这就是自并励励磁。
自并励励磁的原理是利用发电机自身的感应电动势来产生励磁电流，进而激励励磁绕组。
当转子开始旋转时，定子中的感应电动势会在励磁绕组中产生一定的电流。
这个电流会通过励磁绕组产生磁场，进而增强定子中的磁通量。
随着转速的增加，励磁电流也逐渐增大，磁场也逐渐增强，从而使发电机能够正常工作。
通过自并励励磁，发电机能够在转速较低的情况下自行启动并产生足够的励磁电流。
一旦发电机开始工作，它就可以维持自身的励磁电流并继续产生电能。
这种自动启动的特性使得发电机在实际应用中非常方便，无需外部励磁电源的支持。
总结起来，发电机自并励励磁是一种利用发电机自身感应电动势产生励磁电流的工作原理。
通过励磁绕组产生的磁场，发电机能够自行启动并正常工作。
这种工作原理使得发电机在实际应用中更加灵活便捷，为我们的生活提供了可靠的电力供应。
励磁调节器工作原理
励磁调节器工作原理励磁调节器是一种用于调节和控制发电机励磁电流的装置，它在电力系统中起着重要的作用。
它的工作原理是通过改变励磁电流的大小和方向，来调节发电机的输出电压和无功功率，以满足电力系统的需求。
励磁调节器由励磁电源、调节电路和控制回路组成。
励磁电源一般由直流发电机或静止励磁装置提供，它的输出电流经过调节电路进行调节，然后输入到发电机的励磁线圈中。
调节电路是励磁调节器的核心部分，它通过控制调节电阻或可变电阻的阻值，来改变励磁电流的大小和方向。
控制回路负责监测电力系统的电压和频率变化，并根据设定值对调节电路进行控制，以实现对发电机输出电压和无功功率的调节。
励磁调节器的工作原理可以分为两个方面来理解：电磁感应和电磁力平衡。
首先是电磁感应。
当励磁电流通过励磁线圈时，会在发电机的磁极上产生磁场。
根据电磁感应的原理，当发电机的转子旋转时，磁场会切割发电机的定子线圈，从而在定子上产生感应电动势。
这个感应电动势的大小和方向与励磁电流的大小和方向有关。
其次是电磁力平衡。
发电机的励磁线圈周围有一个气隙，当励磁电流通过励磁线圈时，会在气隙中产生一个磁场。
这个磁场会与发电机的磁场相互作用，产生一个力矩，使得发电机的转子旋转。
这个力矩的大小和方向也与励磁电流的大小和方向有关。
基于以上原理，励磁调节器可以通过调节励磁电流的大小和方向，来改变发电机的输出电压和无功功率。
当电力系统需要提高发电机的输出电压时，励磁调节器会增大励磁电流的大小；当电力系统需要降低发电机的输出电压时，励磁调节器会减小励磁电流的大小。
同样地，当电力系统需要提高发电机的无功功率时，励磁调节器会改变励磁电流的方向，以增加无功功率的输出；当电力系统需要降低发电机的无功功率时，励磁调节器会改变励磁电流的方向，以减小无功功率的输出。
总结一下，励磁调节器通过改变励磁电流的大小和方向，来调节发电机的输出电压和无功功率。
它的工作原理基于电磁感应和电磁力平衡的原理，通过调节电路和控制回路的协调工作，实现对发电机的精确控制。
励磁调节器工作原理
励磁调节器工作原理励磁调节器是一种用于调节电力系统中励磁电流的设备，它的工作原理是通过控制励磁电流的大小和方向，以调节发电机的电磁场强度，从而实现对发电机输出电压和无功功率的调节。
励磁调节器通常由功率放大器、控制电路和传感器组成。
传感器用于检测发电机的输出电压和电流，并将信号传递给控制电路。
控制电路根据传感器的信号，计算出励磁电流的调节量，并将调节信号传递给功率放大器。
功率放大器根据控制信号，将调节后的励磁电流输出到发电机的励磁系统中。
励磁调节器的工作原理可以分为两个方面来解释，分别是电磁感应和反馈控制。
电磁感应是励磁调节器工作的基础。
发电机的励磁系统中通常有两种电磁场，即同步电磁场和励磁电磁场。
当发电机转子旋转时，同步电磁场会产生交变磁通，从而在发电机的定子绕组中感应出交变电压。
这个电压被用作传感器的输入信号，用于检测发电机的输出电压和电流。
反馈控制是励磁调节器工作的关键。
控制电路通过对传感器信号的处理，计算出励磁电流的调节量。
这个调节量是根据发电机输出电压和无功功率的设定值来确定的。
控制电路将调节信号传递给功率放大器，功率放大器将调节后的励磁电流输出到发电机的励磁系统中，从而改变发电机的电磁场强度。
励磁调节器的工作原理可以通过控制电路中的PID控制算法来解释。
PID控制算法是一种常用的反馈控制算法，它通过对比设定值和实际值的差异，计算出控制信号的大小和方向，从而实现对系统的调节。
在励磁调节器中，设定值是发电机输出电压和无功功率的设定值，实际值是传感器检测到的发电机输出电压和电流。
控制电路根据设定值和实际值的差异，计算出励磁电流的调节量，并将调节信号传递给功率放大器。
总结起来，励磁调节器通过控制励磁电流的大小和方向，以调节发电机的电磁场强度，从而实现对发电机输出电压和无功功率的调节。
它的工作原理基于电磁感应和反馈控制，通过传感器、控制电路和功率放大器的配合，实现对励磁电流的精确调节。
励磁调节器在电力系统中起着重要的作用，能够保证发电机的稳定运行和电力系统的正常运行。
自动调节励磁系统原理简介(广科所)
自动调节励磁系统原理简介随着电力系统的迅速发展，对励磁系统的静态和动态调节性能以及可靠性等提出了更高的要求。
计算机技术、控制理论、电力电子技术的发展也促进了自并励励磁制造技术逐渐趋向于成熟、稳定、可靠。
相对其它励磁方式而言，自并励励磁系统具有主回路简单、调节性能优良、可靠性高的优点，已取代励磁机励磁方式和相复励方式，在水电厂得到普遍使用。
最近几年，自并励励磁方式也取代了三机励磁方式，成为新建火电厂的首选方案，逐渐在大型汽轮发电机组中推广应用。
1、组成励磁系统由励磁调节器、功率整流器、灭磁回路、整流变压器及测量用电压互感器、电流互感器等组成。
2、工作原理自并激励磁系统的励磁电流取自发电机机端，经过整流变压器降压、全控整流桥变流的直流励磁电压，由晶闸管触发脉冲的相位进行控制。
一般情况下，这种控制以恒定发电机电压为目的，但当发生过励、欠励、V/F超值时，也起相应的限制作用。
恒压自动调节的效果，在发电机并上电网后，表现为随系统电压的变化，机端输出无功功率的自动调节。
一、调节器励磁系统作为电厂的重要辅机设备，励磁调节器的设计，应对电力系统的变化有较大的适应性，随着计算机技术的发展，励磁调节器已经由模拟式向计算机控制的数字式方向发展，大大增加了励磁系统的可靠性。
1、调节器的控制规律一般用于励磁调节器的控制规律有：PID＋PSS、线性最优控制、非线性最优控制等。
关于励磁控制规律，国内外学者普遍认为，励磁调节器的设计，应对电力系统的变化有较大的适应性，而不是在某种条件下最优。
同时，励磁调节不仅要考虑阻尼振荡，还必须考虑调压指标等性能要求。
由于PID+PSS控制方式有很强的阻尼系统振荡的能力，具有较好的适应性以及很好的维持发电机电压水平的能力，又具有物理概念清晰、现场调试方便的优点，因而在国内外得到普遍应用。
我公司的励磁调节器的控制规律也采用PID＋PSS控制方式。
国内有些单位也开展了线性最优控制或非线性最优控制规律的研究，并有样机投入工业运行。
发电机自并励励磁工作原理
发电机自并励励磁工作原理
发电机自并励是指在发电机运行中，通过一定的方法来使发电机的励磁电路自动加上一定的电势，从而使发电机正常运行。
这种方法大大提高了发电机的效率和稳定性，是现代发电行业不可或缺的技术手段。
发电机自并励的工作原理主要是通过发电机中的励磁线圈和旋
转的磁场相互作用来产生电势，从而激励发电机中的电流。
当发电机刚开始运转时，由于没有外部电源的支持，励磁线圈中的电流很小，无法产生足够的磁场来刺激发电机电路中的电流。
此时，需要通过一些方法来产生第一段电流，从而使发电机自动励磁。
一种常见的方法是使用发电机中的残留磁场来产生电势。
当发电机刚开始运转时，磁极上还存在一定的磁场，这个磁场会随着转子的旋转逐渐减小，但并不会完全消失。
此时，如果将励磁线圈接入发电机电路中，就会在励磁线圈中产生一个磁场，这个磁场的方向和残留磁场相反，从而产生了电势。
这个电势可以激励发电机中的电流，使得励磁线圈和发电机电路中的电流逐渐增加，最终达到稳定状态。
另一种方法是使用电源产生起动电流。
在发电机运行之前，可以通过外部电源将直流电流加入励磁线圈中，从而产生一个足够强的磁场，使得发电机电路中的电流开始流动，进而激励发电机的运转。
在发电机达到稳态之后，可以将外部电源断开，发电机会自动维持励磁电流的稳定。
总之，发电机自并励是通过不同的方法来激励发电机电路中的电
流，从而实现发电机的自动励磁。
这种技术可以提高发电机的效率和稳定性，是现代发电行业的重要技术手段之一。
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。
励磁调节装置原理
励磁调节装置原理励磁调节装置是一种在电力系统中用来控制发电机励磁电流的设备。
它的作用是调整发电机的励磁电流，以维持系统的电压稳定性和频率稳定性。
本文将详细介绍励磁调节装置的原理及其工作过程。
一、励磁调节装置的原理励磁调节装置采用了反馈控制的原理，通过监测发电机的输出电压和电流，根据设定值进行比较，然后自动调整励磁电流的大小，以达到稳定电压和频率的目的。
励磁调节装置的核心是电子晶体管或可控硅等器件。
在励磁系统中，它们被用作功率放大器，用来控制励磁电流的增减。
当检测到输出电压过高时，励磁调节装置会减小励磁电流，以降低发电机的输出电压；反之，当输出电压过低时，励磁调节装置会增大励磁电流，以提高发电机的输出电压。
二、励磁调节装置的工作过程励磁调节装置的工作过程可以分为以下几个步骤：1. 电压检测：励磁调节装置通过传感器监测发电机的输出电压。
传感器将电压信号转换为电流信号，进而被励磁调节装置接收。
2. 反馈控制：励磁调节装置将检测到的电压信号与设定值进行比较。
如果发现输出电压偏离设定值，励磁调节装置会自动调整励磁电流的大小。
3. 励磁电流调节：根据比较结果，励磁调节装置通过控制功率放大器的输出，调整励磁电流的大小。
功率放大器会根据控制信号对器件进行控制，使励磁电流增大或减小。
4. 稳定输出：调节后的励磁电流被送往发电机，使其输出电压回归到设定值。
通过不断的检测和调整，励磁调节装置能够保持发电机输出电压的稳定性。
三、励磁调节装置的应用励磁调节装置广泛应用于发电厂、变电站和电力系统中。
它不仅对电力系统的电压和频率稳定性至关重要，还能提供一定的防护措施。
在变电站中，励磁调节装置能够控制变压器的输出电压，保证电力输送的稳定性。
在发电厂中，励磁调节装置能够提高发电机的运行效率，减少能源的浪费。
在电力系统中，励磁调节装置能够应对复杂多变的负荷变化，保持电网的稳定运行。
总结：励磁调节装置是电力系统中一种非常重要的设备，它通过反馈控制的原理，自动调整发电机的励磁电流，以维持系统的电压和频率的稳定性。
励磁调节器工作原理
励磁调节器工作原理
励磁调节器是一种用于调节电力系统中发电机励磁电流的装置，其主要作用是控制发电机的输出电压和无功功率。
励磁调节器的工作原理如下：
1. 励磁调节器通过检测发电机的输出电压，并与设定值进行比较。
如果输出电压低于设定值，调节器会增加励磁电流以提高发电机的输出电压。
2. 调节器可以通过控制电流稳定器来调整励磁电流。
电流稳定器是一个基于数学模型的控制器，可以根据输入的误差信号来调节励磁电流。
3. 调节器还可以通过检测发电机的无功功率来控制励磁电流。
当无功功率超过设定值时，调节器会增加励磁电流以降低无功功率。
4. 励磁调节器通常还具有保护功能，可以在发生故障或异常情况时切断励磁电流，以保护发电机和电力系统的安全运行。
总之，励磁调节器通过对发电机的励磁电流进行调节，可以实现对发电机输出电压和无功功率的控制，从而确保电力系统的稳定运行。
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励磁电流
百科名片
励磁电流
励磁电流就是同步电机转子中流过的电流（有了这个电流，使转子相当于一个电磁铁，有N 极和S极），在正常运行时，这个电流是由外部加在转子上的直流电压产生的。
以前这个直流电压是由直流电动机供给，现在大多是由可控硅整流后供给。
我们通常把可控硅整流系统称为励磁装置.
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励磁电流的调节
自并励微机励磁调节器基本工作原理
CPU控制模块
数据采集模块
显示模块
通信模块
微机励磁调节器软件设计
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励磁电流的调节
在同步发电机的控制系统中，励磁调节器是其中的重要组成部分。
当发电机单机运行时，励磁调节器通过调整发电机的励磁电流来调整发电机的端电压，当电力系统中有多台发电机并联运行时，励磁调节器通过调整励磁电流来合理分配并联运行发电机组间的无功功率，从而提高电力系统的静态和动态稳定性。
因此，国内外相关专业人士一直致力于励磁调节器的研究。
励磁调节器的发展也由机械式到电磁式，再发展到今天的数字式。
目前，数字式励磁调节器的主导产品是以微型计算机为核心构成的，但其造价高，需要较高技术支持，在一些小型机组上推广有一定难度。
由此，出现了以MCS-51单片机为核心的励磁调节器[1][2]。
MCS-51单片机内部资源较少使得外
围电路复杂，从而影响了整个励磁控制系统的精确性、快速性和稳定性。
本文提出了一种基于PIC16F877的同步发电机自并励微机励磁调节器的设计方法。
PIC16F877是美国Microchip公司生产的PIC16F87X系列芯片中功能最为齐全的微控制器。
它可以实现在线调试和在线编程，内部带有8路10位A/ D 转换器，8KХ14位FLASH程序存储器,368Х8位RAM,256Х8位的EEPROM,14个中断源和3个定时/ 计数器,片内集成多达15个外围设备模块，因此外围电路大大简化，成本降低。
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自并励微机励磁调节器基本工作原理
图1为自并励励磁系统的原理接线图。
发电机励磁功率取自发电机端，经过励磁变压器LB降压，可控硅整流器KZL整流后给发电机励磁。
自动励磁调节器根据装在发电机出口的电压互感器TV和电流互感器TA采集的电压、电流信号以及其它输入信号，按事先确定的调节准则控制触发三相全控整流桥可控硅的移相脉冲，从而调节发电机的励磁电流，使得在单机运行时实现自动稳压，在并网时实现自动调节无功功率，提高电力系统的稳定性。
发电机的线电压UAC和相电流IB分别经电压互感器和电流互感器变送后，经鉴相电路产生电压周期的方波脉冲和电压电流相位差的方波脉冲信号送PIC16F877微控制器，用PIC的计数器测量这两脉冲的宽度，便可得到相位差计数值，即电网的功率因素角[1]。
然后通过查表得出相应的功率因素，进一步求出有功功率和无功功率。
控制单元选用一片PIC16F877单片机，因PIC16F877单片机内部有A/D转换功能，从而不用外部A/D模块，这样减少了外部器件，降低了成本，增强了抗干扰能力。
PIC单片机根据从输入通道采集的发电机运行状态变量的实时数据，进行控制计算和逻辑判断，求得控制量。
在可控硅整流电路中，要求控制电路按照交流电源的相位向可控硅控制极输出一系列的脉冲，才能实现可控硅顺利导通和自然换相。
“同步和数字触发控制电路”的作用就是将计算机CPU计算出来的、用数字量表示的可控硅控制角转换为触发脉冲。
由功率放大电路将触发脉冲放大后去触发可控硅，从而控制励磁电流。
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CPU控制模块
CPU控制模块是励磁调节器的控制核心，采用美国Microchip 公司生产的PIC1 6F877 单片机。
PIC16F877具有独特的RISC(精简指令集) 结构,数据总线和指令总线分离的哈佛总线结构,使指令只有单字长的特性,且允许指令码的位数可多于8 位
的数据位数,这与传统的采用CISC 结构的8 位单片机相比,可以达到2∶1 的代码压缩,速度提高4 倍。
PIC16F877内部带有8路10位A/ D 转换器，8KХ14位FLAS
H程序存储器,368Х8位RAM,256Х8位的EEPROM,14个中断源和3个定时/ 计数器,片内集成多达15个外围设备模块。
此外，还有低功耗睡眠模式和片内看门狗电路，易于实现低功耗设计和抗干扰设计。
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数据采集模块
PIC单片机励磁调节器采集反映发电机运行工况的4个模拟信号，即发电机机端电压UAC和定子电流IB，励磁电压UL和励磁电流IL。
这4个模拟信号经过整形滤波后，分别送入对应的4片采样保持器LF398，采样保持器在PIC16F877微控制器RE1脚产生的同步控制信号下，完成4路信号同步采样，将此4路被测信号分别接入RA0、RA1、RA2、RA3 4个10位A/D端口引脚。
模拟输入的模拟参考电压可以在寄存器中设定。
PIC16F877的A/D转换结果储存在两个8位的寄存器ADRESH和ADRESL中。
由于PIC的A/D模块是电压输入的，所以在回路输入中，电压信号可以直接输入，而电流信号要在输入处接一适当电阻，将其转换成电压后再输入。
当A /D模块的输入中有输入电压超过它的最高输入电压5V时，就可能损坏器件。
因此，在A/D输入端接上对地5V的稳压管，这样，当有高于最高允许电压的输入电压出现时，利用稳压管可以把它稳定在正常的范围之内。
开、停机，起、停励，手、自动，增、减功率等开关量通过光电隔离后与PIC16 F877的端口B相连。
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显示模块
为了节约引脚，利用PIC16F877单片机强大的I/O扩展功能，采用MSSP模块的SPI方式和移位寄存器芯片74HC595实现数码管的静态显示。
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通信模块
目前，绝大多数励磁系统与上位机的通信采用RS-485。
RS-485是一种半双工的通信协议，只能构成主从式结构的通信网络，通信联络方式为命令型。
这种机制使得在构建大型复杂工业现场的实时测控网络时存在不足。
CAN总线具有点对点、一点对多点、全局广播传送数据等功能，以及可靠性高、抗电磁干扰能力强、传输速率快、通信距离较远、易于使用和维护、便于网络扩张等优点，并考虑到励磁系统是在强电磁干扰环境中使用，所以本系统使用CAN总线通信。
PIC16F877芯片没有集成CA N功能模块，但可以通过其SPI方式和CAN控制器MCP2510芯片与带智能适配卡的PC机实现CAN通信。
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微机励磁调节器软件设计
PIC微机励磁调节器的软件采用PIC16F877的汇编语言和C语言混合编程，人机界面友好，操作简单。
另外，采用模块化设计思想，以主程序为核心，设计了各功能模块子程序，使大量的功能在子程序中实现，简化了软件设计结构。
子程序模块主要包括系统初始化及上电自检模块、PID调节模块、运行方式跟踪模块、过励和欠励控制模块、开停机模块、通信模块等。
系统主程序流程图如图4所示。
系统提供了三种不同的运行方式，即恒电压调节、恒励磁电流调节、恒无功功率调节。
不同的运行方式可以通过键盘切换和设定给定值，此外，系统还设置了运行方式跟踪模块，即备用运行方式输出对当前运行方式输出的跟踪，以实现运行方式切换时的无扰动。
由于励磁系统有惯性和滞后的控制对象，同时要求有较高的控制精度和较快的响应速度，因此本设计中采用改进型PID调节方式，即通过采用积分分离算法消除积分饱和效益，减小超调，同时利用在动态响应中加大比例作用，稳态过程中减小比例作用的变增益方法，消除大偏差，加快过渡过程，使励磁调节器具有较理想的调节特性。
为了提高整个系统的可靠性，除了在上电时进行自检外，在每个计算周期内都进行了检错、容错处理和软件看门狗。
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