发电机励磁系统的数学模型教学文稿
330MW 机组励磁系统模型及并网过程仿真
发电机频率∀
ΦΣ
式中 Ν 为汽机转速 Κ 为转速 上接第 合治理∀ 页
装置 采用废水与废弃石膏混合排至灰场进行综 深圳西部电厂采用引进挪威 计 公司海水
参
考
文
献
陈继录 朱琴英 李荣荣 1 加拿大燃煤电厂水污染防 治技术 1 电力环境保护 胡将军 胡基才 1 海水烟气脱硫工艺原理及其目前在 火电厂中的应用 1 污染防治技术 冯玲 杨景玲 蔡树中 1 烟气脱硫技术的发展及应用 现状 1 环境工程 董学德 1 深圳西部电厂 号机组
ΕΦ ΕΦ Κ ςΙ Φ
发电机同期模型 本模型的同期方案是由模型软件和硬件配合
实现的∀ 模型软件给出系统的电压! 频率 并网发 电机的电压! 频率信号及同期装置投入信号 滑差 表开始旋转 同期电压! 频率表指示 和同期成功 信号 同期表指向/ 十0 位置 ∀ 硬件则给出滑差角 度 用于模型软件计算 判断是否满足并列条件等∀ 系统电压和系统频率由外部参数设定 并 可人为改变∀ 发电机电压∀并网前发电机端电压等于空 载电势∀
式中 Π Μ 为汽机净功率 Π Σ 为发电机损耗∀ 发电机视在功率 电流及功率因数 由下列公 式来计算
Σ Π Η Η Ι Π Σ Θ Σ Σ ςΤ Ν# Κ Θ
100
负荷工况测试结果
设计值
1
仿真值
误差
经有关专家测试和验收 认为该仿真机励磁 系统和并网过程的仿真 在实时性! 逼真度和精度 方面均满足要求∀ 该仿真机经过培训运行! 实践 证明了本文所述模型是正确的! 可行的∀ 频率常数∀
升到顶值电压即额定励磁电压的 这种运行方式
1 2
倍 并维持
后可重复∀
Κ Π # ν # Σ ΑΡ 2 1
第六章自动调节励磁系统的作用原理和数学模型
第四节 负荷特性
电力网络节点电 压和频率的变化
负荷的工况
负荷特性
负荷功率和节点电压及频率 的关系 系统 负荷功率随负荷点端电压变动而变化的规律， 称为负荷的电压特性； 负荷功率随电力系统频率改变而变化的规律， 称为负荷的频率特性； 负荷功率随时间变化的规律， 称负荷的时间特性。
1.3 无励磁机的励磁方式
• 在励磁方式中不设置专门的励磁机，而从发电 机本身取得励磁电源，经整流后再供给发电机 本身励磁，称自励式静止励磁。自励式静止励 磁可分为自并励和自复励两种方式。
自并励方式它通过接在发电机出口的整流变压器取得 励磁电流，经整流后供给发电机励磁，这种励磁方式 具有结简单，设备少，投资省和维护工作量少等优点。
• 电力系统的负荷的主要成分是异步电动 机、同步电动机、电热电炉、整流设备、 照明设备等。 • 在不同负荷点，这些用电设备所占的比 重不同，用电情况不同，因而负荷特性 也不同。 负荷特性模型
2、负荷特性模型
负荷特性对电力系统的运行特性影响很大。
例如，研究电力系统的暂态稳定性，采用不 同的负荷特性可以得出不同的结论。
因此，在电力系统的分析计算中采用有一定 精度的负荷模型是很重要的问题。
建立负荷模型有两种指导思想：
1）把负荷看成大量个别用电设备的集合， 先求得每种类型用电设备的典型特性，经综 合后得出综合的负荷特性； 2）把综合负荷看作一个整体，用实验方法 在现场实测负荷模型的参数。
负荷建模是难题
3、负荷特性模拟方法
3、自动调节励磁电流的方法
在改变发电机的励磁电流中，一般不直接在其 转子回路中进行，因为该回路中电流很大，不 便于进行直接调节，通常采用的方法是改变励 磁机的励磁电流，以达到调节发电机转子电流 的目的。
发电机励磁系统学习课件演示文稿
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提高电力系统的稳定性
P
Pem
m
E0U Xd
sin
P0
0 0 90°
180°
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改善电力系统的运行条件
改善感应电动机的自启动条件 为发电机的异步运行创造条件 提高继电保护动作的灵敏度
12自并励Biblioteka 磁系统原理接线G~
EXT SCR
起励元件
AVR
起励电源
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TV
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自并励励磁系统原理接线
G
~
EXT SCR
起励元件
AVR
起励电源
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TV
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自并励励磁系统的优点
运行可靠性高。自并励励磁系统为静态励磁，设 备及接线简单，与交流励磁机励磁系统相比，没 有旋转部件，减少了励磁系统故障，提高了运行 可靠性。
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1．同步发电机自动调节激磁的作用
在正常情况下，维持发电机端或系统中某一点电 压在给定水平。
稳定地分配发电机之间的无功功率。 在正常运行及系统事故情况下，提高电力系统的
稳定性。 改善电力系统的运行条件。
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自动调节激磁装置本身应简单可靠，取用的功 率应尽可能小些，调节过程稳定，品质良好。
发电机励磁系统讲稿课件
学习感悟与建议
学习感悟
通过本课程的学习，我深刻认识到发电机励磁系统在电力系统中的核心地位。 同时，我也了解到发电机励磁系统的复杂性与挑战性，意识到要成为一名优秀 的电力工程师，需要不断学习与积累。
建议
希望学校在今后的课程中，能进一步增加实践性的内容，如实验、仿真等，让 我们有机会亲身体验发电机励磁系统的实际运行过程，加深对理论知识的理解 。
频率调整
02
阐述如何通过励磁系统与其他控制系统的配合，实现发电机运
行频率的稳定。
励磁电流监控
03
介绍对励磁电流进行实时监控的必要性，以及如何通过励磁调
节器实现对励磁电流的稳定控制。
励磁系统故障识别与处理
常见故障类型
列举励磁系统可能出现的常见故障，如励磁电源故障、励磁调节器 故障等。
故障识别方法
介绍如何通过监控系统的报警信息、励磁电流的异常变化等手段， 及时发现励磁系统的故障。
静止励磁系统：采用静 态电子设备作为励磁电 源，具有响应速度快、 调节精度高、可靠性好 等优点，被广泛应用于 现代大型发电机中。
03
励磁系统的组成与设 备
励磁电源
详细描述
根据不同的应用需 求，励磁电源可采 用直流电源或交流 电源。
总结词：提供励磁 电流的电源设备。
励磁电源是励磁系 统的核心部分，负 责向发电机提供励 磁电流。
停运操作
介绍在发电机停运时，励 磁系统需要进行的操作步 骤，如励磁电源的切断、 励磁电流的逐渐减小等。
安全注意事项
强调在励磁系统启动与停 运过程中需要注意的安全 事项，如防止电击、避免 电流突变等。
励磁系统的正常运行调整
电压调整
01
解释如何通过励磁系统调整发电机的输出电压，以满足电网或
基于BPA的励磁系统建模
基于BPA的励磁系统建模卫鹏;徐珂;周前;张俊芳【摘要】励磁系统在源网协调运行中正发挥着越来越重要的作用,建立准确可靠的励磁系统模型是研究电网稳定性的基础,是稳定性结论真实可靠的必要保证,是制定合理的电网运行策略的重要条件.为了在BPA中研究发电机的稳定性,通过空载试验等现场实测的方法,获取发电机励磁系统的动态特性和模型特征.在励磁系统数学模型的基础上,通过建模仿真以及参数辨识的方法,建立了BPA可以调用的励磁系统模型,整定模型参数.通过BPA搭建了单机无穷大仿真模型,验证了模型的正确性.验证结果表明:整定模型与实际励磁系统具有相同的动态特性,为电力系统稳定性研究工作提供了真实可信的模型.【期刊名称】《电网与清洁能源》【年(卷),期】2013(029)008【总页数】6页(P6-11)【关键词】励磁系统;AVR;BPA;空载试验;发电机【作者】卫鹏;徐珂;周前;张俊芳【作者单位】南京理工大学自动化学院,江苏南京210094;江苏省电力公司电力科学研究院,江苏南京211103;江苏省电力公司电力科学研究院,江苏南京211103;南京理工大学自动化学院,江苏南京210094【正文语种】中文【中图分类】TM744随着电力建设的发展，我国电力系统目前已进入大网络、高电压、大机组的阶段。
大容量机组运行时的稳定性对于整体电网的稳定性和安全至关重要。
然而，影响发电机稳定性最大的是电机励磁系统。
励磁系统对于电网安全起到了非常重要的作用，它不仅是机组稳定运行的保证，也是整个电网中无功以及电压调节的杠杆。
所以，研究励磁系统的模型及其参数，是研究电网以及机组稳定性的基础[1]。
IEEE提出了几种标准励磁系统模型[2]，由于制造厂家提供的参数大多都是通过离线试验得到的集中参数[3]，稳定计算误差较大，因此需要在线测量精确参数。
国外的Demello、Dandero、Bollinger、UTA、GE等公司在20世纪70年代就已经开展了在线参数测试工作[4]。
关于600MW汽轮发电机组励磁系统建模研究
专
关于６ ０ ０ Ｍ Ｗ 汽轮发电机组励磁系统建模研究
王观春 哈尔滨电机厂有限责任公司 黑龙江哈尔滨 １ ５ ０ ０ ０ ０
【 摘 要 】发电机 励磁 系统是对 电力系统 电 压 进行 稳定控制 的主 在 上 述 整流 设备 静止 的励 磁 系统 中， 同步发 电机 的励 磁 电 流必 要 方法。 随着国民经济的发展 ， 电力系统 与电网规 模逐 步 扩 大。 在电力工 须通 过 转 子滑 环 与炭 刷 引入转 子 励磁 绕 组 。目 前 由于 炭 刷材 料 和压 作中 ， 通 过对 电力系统 进行 稳定计算来保 障系统 最优 运行 已成 为顺应 时 力的影 响， 当励 磁 （ 滑环） 电流 超过 ８ ０ ０ ０ －１ ０ ０ ０ ０ Ａ时， 就 要 取消 滑环 代潮 流的关键 。 电力系统安 全稳 定运 行和 计算的关键 在于工作 中是否能 与炭 刷 ， 即采用 无刷 励磁 系统 。 为此 ， 交流 励 磁机 的 交流 绕组 和整 流
发电机励磁系统建模与参数辨识综述
发电机励磁系统建模与参数辨识综述摘要：发电机励磁系统对电力系统的电压控制和稳定控制具有重要作用。
随着电力系统的发展，我国电网规模越来越大，电网安全及其稳定运行问题的重要性日益突出，通过电力系统稳定计算以确定系统最优运行工况是提高系统稳定性的一个重要手段，而电力系统安全稳定计算的关键是建立准确的数学模型和采用与实际系统相吻合的模型参数。
因此，结合发电机励磁系统的特点，开展模型参数辨识工作，从而建立起准确的励磁系统数学模型的研究非常必要。
关键词：发电机；励磁系统建模；参数辨识一、励磁系统和发变组概述（一）励磁系统概述在常规化运行环境或者是电力系统出现故障的环境中，都需要配合发电机励磁系统限制器，建构完整的应用模式和控制机制。
一般而言，励磁系统主要指的就是基于电源的整流装置，励磁静止系统完成能源的供给。
一方面，励磁系统能对发电机出口电压参数和无功功率参数予以控制，维持其稳定性和运行的合理性，并配合发电机并列运行处理机制，打造良好的应用环境。
另一方面，励磁系统凭借其较快的响应速度和可靠的运行维护模式，能更好地满足静态应用效果，提高电力系统运行的稳定性，最大程度上打造良好的运行载体。
自并励励磁系统无论是暂态稳定性还是运行安全性都要高于常规的励磁系统，能维持较好的应用环境，并且能更好地处理距离较近的电压降失衡问题，保证调节工序的合理性、稳定性和安全性。
（二）发变组定值设置概述在发变组定值设置的过程中，要结合具体应用规范和标准落实匹配的设置机制。
（1）设置零序补偿机制。
在电力变压器应用运行过程中，其自身配置的接线组会出现扭转现象，尤其是普通变压器，扭转角度一般为15～30°，为了保证其应用效果，就要配合行测绕组，有效对变压器的扭转角度予以补偿处理，维持继电器运行的稳定性。
另外，三角形接线还能配合电流零序结构，有效消除零序分量造成的影响，打造更加稳定的运行环境。
（2）设置基础性制动模式，在变压器设置工序中，基础性差动保护具有重要的应用价值，能减少合闸空载产生的励磁涌流，其主要的工作原理在于二次谐波的产生，能形成良好的制动模式。
最新同步发电机的励磁建模精编版
2020年同步发电机的励磁建模精编版2．1同步电机模型同步电机是电力系统的主要元件，电磁暂态和机电互动现象十分丰富，模型的建立和求解往往决定着仿真的精度和能够反映实际系统动态过程的程度，因此，很多专家在同步发电机建模方面展开研究并取得多项成果。
同步电机是励磁控制系统的控制对象，又和励磁控制系统密切相关系。
研究励磁系统的动态特性，离不开对同步电机动态特性的分析。
同步电机的过渡过程比较复杂，通过以d,q坐标系统推导出来的派克(Park)方程作为同步电机的基本方程，求出完整的动态模型；在某些特定的条件下，可由完整的动态模型得到简化模型。
在小干扰情况下，可以将非线性的完整模型在工作点附近线性化，得出线性化模型：同样，在某些特定的条件下，还可以求得简化的线性模型。
同步电机dqO坐标下的暂态方程称为派克方程，它是一组非线性的微分方程组。
由于dqO三轴之间的解耦以及aqO坐标下的电感参数是常数，因此派克变换及同步电机的派克方程在实用分析中得到广泛的应用。
同步电机具有三个定子绕组、一个转子绕组、两个阻尼绕组。
六个绕组间都有磁的耦合，加上转子位置不断变化，绕组间的耦合又必然是转子的位置函数。
要正确反映上述情况就需要七个非线性微分方程。
2．1．1同步电机基本方程由同步电机在d,q轴的park微分方程组出发，电压和磁链方程(以标幺值形式)如(2．1)-(2．10)所示：电压方程：定子绕组：«Skip Record If...»（2.1）«Skip Record If...»（2.2）励磁绕组：«Skip Record If...»（2.3）阻尼绕组：«Skip Record If...»（2.4）«Skip Record If...»（2.5）磁链方程：定子绕组：«Skip Record If...»（2.6）«Skip Record If...»（2.7）励磁绕组：«Skip Record If...»（2.8）阻尼绕组：«Skip Record If...»（2.9）«Skip Record If...»（2.10）其中，«Skip Record If...»。
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发电机励磁系统的数学模型课程设计报告课程名称电力系统自动装置原理设计题目发电机励磁系统数学建模及PID控制仿真设计时间2016-2017学年第一学期专业年级电气133班姓名姚晓学号 2012012154提交时间 2016年12月30日成绩指导教师陈帝伊谭亲跃水利与建筑工程学院发电机励磁系统数学建模及PID控制仿真摘要：本文主要进行了发电机励磁系统的数学建模和PID控制仿真。
励磁系统在电力系统的规划与控制领域都有非常重要的作用，精确的模型结构与参数是选择有效控制手段和整个电力系统仿真准确性的基础。
文中通过对励磁系统建模及仿真的研究，在整理系统稳定性判断理论发展的基础上，运用MATLAB 软件仿真，论证了PID励磁调节可有效地改进励磁控制品质,仿真试验是调整励磁系统参数的有效措施。
关键字：电力系统、励磁系统、根轨迹、PID、仿真目录第一章绪论 (5)1.1本课题研究意义 (5)1.2本文主要内容 (6)第二章发电机励磁系统的数学模型 (8)2.1励磁系统数学模型的发展 (8)2.2发电机励磁系统原理与分类 (9)2.3发电机励磁系统的数学模型 (11)2.3.1励磁机的传递函数 (11)2.3.2励磁调节器各单元的传递函数 (12)2.3.3同步发电机的传递函数 (14)2.3.4励磁稳定器 (14)2.4励磁控制系统的传递函数 (15)第三章励磁控制系统的稳定性 (16)3.1传统方法绘制根轨迹 (16)3.2用MATLAB绘制根轨迹 (19)第四章 PID在发电机励磁系统中的应用 (21)4.1同步发电机的励磁系统的动态指标 (21)4.2无PID调节的励磁系统 (21)4.2.1源程序 (22)4.2.2数值计算结果 (24)4.3有PID调节的励磁系统 (25)4.3.1源程序 (26)4.3.2数值计算结果 (28)第五章总结与体会 (31)参考文献 (32)第一章绪论1.1本课题研究意义供给同步发电机励磁电流的电源及其附属设备统称为励磁系统。
它一般由励磁功率单元和励磁调节器两个主要部分组成。
励磁功率单元向同步发电机转子提供励磁电流；而励磁调节器则根据输入信号和给定的调节准则控制励磁功率单元的输出。
励磁系统的自动励磁调节器对提高电力系统并联机组的稳定性具有相当大的作用。
尤其是现代电力系统的发展导致机组稳定极限降低的趋势，也促使励磁技术不断发展。
在电力系统正常运行或事故运行中，同步发电机的励磁控制系统起着重要的作用。
优良的励磁控制系统不仅可以保证发电机可靠运行，提供合格的电能，而且还可有效地提高系统的技术指标。
励磁控制系统承担着如下重要任务：（1）维持发电机端电压在给定值，当发电机负荷发生变化时，通过调节磁场的强弱来恒定机端电压。
（2）合理分配并列运行机组之间的无功分配。
（3）提高电力系统的稳定性，包括静态稳定性和暂态稳定性及动态稳定性。
（4）改善电力系统的运行条件。
（5）水轮发电机组的强行减磁[1]。
同步发电机的励磁控制系统是一个自动控制系统。
一般说来,对于自动控制系统的基本要求是:首先,系统必须是稳定的;其次是系统的暂态性能应满足生产工艺所要求的暂态性能指标;其三是系统的稳态误差要满足生产的工艺要求[2]。
其中,稳定性是控制系统的首要条件,一个不稳定的系统是无法完成预期控制任务的。
因此,如何判别一个系统是否稳定以及怎样改善其稳定性乃是系统分析与设计的一个首要问题。
在经典控制理论中,对于单输入单输出线形定常系统,应用劳斯判据和胡维茨判据等代数方法间接判定系统的稳定性,而用根轨迹法及频域中的奈奎斯特判据和波德图则是更为有效的方法,它不仅用于判定系统是否稳定,还能指明改善系统稳定性的方向。
但这些方法在绘图和计算时需要花费大量的时间和精力。
MATLAB是1980年推出的用于工程计算和数值分析的交互式语言。
经过多年的完善,它已成为当前最受流行的软件,集数值分析、矩阵运算、信号处理和图形显示于一体[3]。
MATLAB有很强的绘图功能,只要写两三句代码就能得到所需要的图形。
1.2本文主要内容本课题通过对电力系统的基本知识的学习,和以往电力系统励磁控制方法的学习、总结、研究,提出了基于matlab的同步发电机励磁控制系统的仿真,文章的主要内容是:第一章,具体说明了同步发电机励磁控制系统的重要作用及其稳定性研究的意义。
第二章,通过查阅资料和之前所学过自动控制原理的基本知识,构建本文所采用的同步发电机励磁控系统数学模型，即建立了分析发电机励磁系统稳定性的传递函数。
第三章,利用控制理论中的根轨迹法研究励磁系统的稳定性。
第四章, 采用文中建立的模型,进行仿真研究数值分析，是本文的重点。
第五章, 对本文所做工作进行了总结并指出了本文存在的一些不足之处和下一步需要继续工作的方向。
第二章发电机励磁系统的数学模型2.1励磁系统数学模型的发展励磁控制对电力系统输送功率的能力和电力系统稳定性有着重要的影响。
人们对励磁控制系统的认识，是随着电力系统的不断扩大、计算机技术、控制理论等的不断进步而逐渐加深的。
在20世纪30年代，北美创建了第一个大型水电站，长距离的输电线以及慢速的动作的继电器和线路开关，使得稳定问题突出。
当时，前苏联、美国和加拿大等国都对此进行了深入的研究，但都没有考虑控制系统的影响，发电机是利用暂态电抗表示的，这一方法一直沿用了许多年。
从40年代到50年代，前苏联和北美的学者在研究励磁调节器对系统的影响时，用一阶惯性环节的比例放大器来模拟实际的励磁调节系统。
到了50年代末期，数字计算机的出现，使计算速度得到了很大的提高，虽然当时仍用暂态电抗后的恒定电势来表示发电机，但却可以计算更多的发电机和更大规模的电网。
进入60年代后，随着计算程序和计算机技术的发展，人们用更符合实际、更精确的发电机模型代替了以前的恒定电势，但同时却出现了许多不同标准的数学模型。
在此基础上，美国电气电子工程师学会(IEEE)电力生产委员会励磁系统分委会进行了大量的工作，提出了用于模拟当时存在的各种不同励磁控制系统的计算机模型和通用的专业术语，并于1968年在IEEE的学术刊物上发表。
60年代以后对励磁系统模型的研究有了更大的发展。
因为随着时代的进步出现了许多新型的励磁调节器，也采用了新的控制策略，已有的模型已不能满足要求，新的模型就不断被开发出来。
为此，IEEE于1981年又推出了新一版的励磁系统数学模型。
它比1968年版的数学模型更加详细、准确，同时也推出了新的交流励磁机模型。
1992年，IEEE的标准委员会再次对模型进行了更新，提出了附加控制特性的模型，并用标准推荐的准则将这些模型规格化。
我国在80年代前一直采用E恒定的模型，没有励磁系统模型。
N80年代初，中国电力科学研究院在电力系统分析综合程序里，开发了两种励磁模型，不但能模拟一般的直流励磁机励磁系统，也能模拟自并励和它励可控硅励磁系统。
由于IEEE的模型并不完全适合我国的情况，因此，中国电机工程学会大电机专委会励磁分委会，于1989年成立了励磁系统数学模型专家小组，对国内的大型发电机励磁系统的数学模型进行了深入、广泛的研究，在1991年发表了适合于我国电力系统稳定计算的励磁系统数学模型。
又在1997年颁布了《同步电机励磁系统电力系统研究用模型》，此后，电科院又结合实际，提出了一组更为通用的新型励磁系统模型，EFM-FV共10种励磁模型。
新模型吸收了IEEE模型的精华，并溶入了新的东西，形成了自己独特的风格。
这些模型已被编进了中国版的BPA暂态稳定程序和PSASP电力系统分析综合程序里，成为电力分析计算的基础[4]。
2.2发电机励磁系统原理与分类根据我国国家标准，同步发电机励磁系统是指“向同步发电机提供励磁的所有部件的总和”。
励磁系统分为直流励磁机励磁系统、交流励磁机励磁系统和静止励磁机励磁系统三类。
静止励磁机系统即是（晶闸管）励磁系统、与电力系统稳定计算有关的部件有励磁机、功率整流器（可控和不可控）、自动电压调节器（AVR ）、电力系统稳定器（PSS ）及各种限制和保护。
例如过磁通(伏赫)限制、低励磁限制和保护，过励磁限制和保护，高起始励磁系统的励磁机磁场电流瞬时过流限制等。
励磁系统数学模型由各个部件的模型组合而成。
发电机励磁系统的调节原理框图如图2-1所示。
按不同的分类标准，励磁系统有不同的种类。
按励磁系统电源供给方式的不同，励磁系统可分为三类：（1）直流励磁机励磁系统：包括他励和自励励磁系统。
（2）交流励磁机励磁系统：又可分为他励静止整流器方式和他励旋转整流器方式。
这一类励磁系统采用与主机同轴的交流电机作为交流励磁电源，经可控硅整流后供给励磁绕组励磁电流，由于励磁电源来自主机以外的独立电源，故又称他励励磁系统。
（3）静止励磁系统：又可分为交流侧自并励方式和交流侧串并联自复励方式。
2.3发电机励磁系统的数学模型通常将励磁功率单元(励磁电源)和励磁调节器叫做励磁系统，而同步发电机和励磁系统组成同步发电机励磁控制系统。
建立同步发电机励磁控制系统的数学模型，是为了分析它本身的稳定性和动、静态性能，以及励磁系统的整定调试；特别是为了分析计算励磁控制系统对电力系统稳定性的影响，附加励磁控制(PSS)的设计及其参数的整定调试。
为简单起见，我们建立直流励磁机励磁系统的传递函数。
2.3.1励磁机的传递函数以他励直流励磁机为例，假设其转速恒定。
励磁调节器的输出加于励磁绕组输入端、输出为励磁机电压，如图2-2所示。
励磁机绕组两端的电压方程为(2-1)式中—励磁机励磁绕组的磁链图2-2他励直流励磁机—励磁机励磁绕组的电阻—励磁机励磁绕组的电流—励磁机励磁绕组的输入电用磁通代换磁链，并且假定磁通与N匝键链，则可得(2-2)对应不同的运行点，采用饱和系数S E来表达i EE与u EE之间的非线性关系。
通常用图2-3所示的励磁机的饱和特性曲线来计及其饱和影响。
定义饱和函数为BBAE IIIS-= (2-3)S E随运行点而变，时非线性的，在整个运行范围内可用某一线性函数来近似的表示。
如果气隙特性的斜率是1/G，则可写出励磁机电压与励磁电流间的关系式，即GUSiEEEE)1(+= (2-4)在恒定转速下，电压与气隙磁通成正比，即aEKuφ= (2-5)又有aEKφφ)1(+= (2-6)故可得EEEEEEEEuUGRSdtduT=++)1( (2-7)表示为典型的传递函数为(2-8)所以他励直流机的传递函数框图如图2-4所示。
2.3.2励磁调节器各单元的传递函数励磁调节器主要由、综合放大及功率放大等单元组成。
这里以电子模拟式励磁调节器为例。
（一）电压测量比较单元的传递函数图2-4他励直流机的传递函数图2-3饱和特性曲电压测量比较单元由测量变压器、整流滤波电路及测量比较电路组成。