励磁系统
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。
励磁系统基本原理
电力系统稳定器（PSS）可以增加电力系统正阻尼，用于抑制电力系统低频振荡 。
ΔTs
ΔTD
ΔTE
Pe/ΔPe、Δδ
Δω
Pm、ΔPa
ΔTD′
ΔTE′
发电机电气功率Pe/ΔPe、机械功率Pm、加速功率ΔPa、同步转矩ΔTs、阻尼转矩ΔTD、电磁转矩ΔTE、转子角Δδ、转子角速度Δω的正方向相位关系如下图所示：
自动方式AVR控制的整体模型描述
励磁系统的组成：
自动电压调节器AVR、ECR/FCR（励磁调节器）
励磁电源（励磁机、励磁变压器）
整流器（AC/DC变换，SCR、二极管）
灭磁与转子过电压保护
按励磁电源分类：
直流励磁机励磁系统
交流励磁机励磁系统
无刷励磁系统
自并励励磁系统
按响应速度分类：
慢速励磁系统
快速励磁系统
高起始励磁系统
二、励磁系统的几种主要类型
功角稳定比喻
碗中放置一个球，且受到外部的一个小外力，它就偏离原来的位置。如果这个碗的高度很矮，像一个盘子，该球就有可能从碗中掉下来。此时，我们就说这个系统静稳不足。提高碗的高度最经济的办法就是采用自动电压调节器。 当碗中的球受到一个大的外力，怎样保证该球不飞出，最主要措施就是快速的继电保护。继保的作用就相当于减少这个外部力量的作用时间，继保越快，外力的作用时间就越短，这个球就不会一下子掉下来。自动电压调节器此时作用相当于自动改变这个碗的坡度，当这个球上升时增加坡度，当这个球下降时就减少这个坡度，使这个球在碗中滚动幅度迅速减小。 如果这个碗和球之间的摩擦很小，这个球受到扰动后在碗中来回滚动时间就很长，特别是，如果这个扰动的外力不断的来回施加，就比如我们不断的荡秋千，这个球就永远不停的来回滚动甚至掉下来，我们就说这个系统的动态稳定性差。这里的摩擦阻力相当于电力系统的阻尼，这个来回不断施加的外部力量就相当于自动电压调节器产生的负阻尼。一般来说，自动电压调节器在电力系统的动态稳定中起坏作用，产生负阻尼，使整个系统阻尼减少。当我们在自动电压调节器中增添PSS装置，PSS就把自动电压调节器原来所产生的负阻尼变为正阻尼，相当于增加碗和球的摩擦系数，使球的滚动幅度快速减小，于是这个系统的动态稳定性就满足要求。
励磁系统工作原理
励磁系统工作原理
励磁系统是指通过外加电流或磁场来产生磁场的一种系统。
它主要由励磁电源、励磁绕组和磁心组成。
励磁电源提供所需的电流或电压，励磁绕组通过通入电流或电压，在磁心中产生磁场。
磁心根据应用的不同可以选择不同的材料，如铁、铁氧体等。
励磁系统的工作原理为：首先，当励磁电源通入电流时，电流经由励磁绕组流过磁心，形成环绕磁心的磁场。
这个磁场在磁心中产生一定的磁感应强度，并扩展到周围空间。
其次，产生的磁感应强度与电流的大小和方向有关。
对于直流电流而言，磁感应强度与电流呈线性关系，即磁感应强度随电流的增大而增大。
而对于交流电流而言，磁感应强度则随电流方向的改变而变化。
最后，磁感应强度的大小和分布对于应用来说非常重要。
励磁系统通过控制励磁电流或磁场的强度和方向，可以达到调控磁场大小和分布的目的。
这对于一些需要特定磁场条件的应用来说，如电机、发电机、变压器等，具有重要意义。
需要注意的是，励磁系统必须根据具体应用的需求来设计和选择。
它的工作原理和效果直接关系到系统的性能和稳定性。
因此，在设计和应用过程中需要进行详细的分析和测试，以确保励磁系统能够按照预期工作。
励磁系统的作用及工作原理
励磁系统的作用及工作原理励磁系统是指一种用来激发发电机、电动机、变压器等电力设备的系统，它能够提供必要的电能，将这些设备变成发电或运转时所需要的电磁设备。
励磁系统的作用是通过在电力设备中激发电流来产生磁场，从而实现电能的转换和传输。
本文将从励磁系统的作用和工作原理两个方面来详细阐述。
一、励磁系统的作用1. 产生磁场：励磁系统的主要作用是产生磁场，这个磁场能够影响发电机、电动机和变压器等设备的性能。
在发电机中，励磁系统能够生成必要的磁场，从而引起转子产生旋转运动；在电动机中，通过励磁系统产生的磁场，可以驱动机械装置实现动力传递；在变压器中，励磁系统可以调节磁场大小，实现电压的升降。
励磁系统通过产生磁场来实现电能的转换和传输。
2. 维持稳定运行：励磁系统还能够维持电力设备的稳定运行。
在发电机中，通过调节励磁系统中的激励电流，可以保持发电机输出电压的稳定性，避免电压的波动对电网造成影响；在电动机中，励磁系统能够控制电动机的起动和工作过程，确保电动机在正常运行范围内。
3. 调节功率特性：励磁系统还可以调节电力设备的功率特性，使其在不同负载下能够有不同的输出表现。
这样可以适应不同的工作环境和负载要求，提高设备的工作效率和稳定性。
二、励磁系统的工作原理1. 电磁感应原理：励磁系统的工作原理是基于电磁感应原理的。
当通过励磁系统的线圈中通入激励电流时，就会在线圈周围产生磁场。
这个磁场会对设备中的铁芯或导体产生感应，从而产生感应电动势。
通过调节激励电流的大小和方向，可以控制磁场的强弱和方向，从而实现对设备的控制。
2. 动态反馈控制：励磁系统中通常采用动态反馈控制技术，通过检测设备的运行状态和输出电压等参数，再将这些信息反馈给励磁系统，实现对激励电流的实时调节。
这样可以使电力设备在不同运行状态下始终保持稳定的输出性能。
3. 控制器与调节器：励磁系统中还包括控制器和调节器等设备，用来对激励电流进行调节和控制。
通过这些设备，可以实现对励磁系统的自动化控制和调节，使其能够适应不同的工况和负载要求。
各种励磁系统介绍
各种励磁系统介绍励磁系统是指用来产生磁场的一种系统。
它在许多领域都有应用，包括发电机、电动机和变压器等电力设备，以及医学成像设备、磁选机和磁共振成像仪等。
1.直流励磁系统直流励磁系统是最简单的励磁系统之一，它使用直流电源来供应磁场。
在直流发电机和直流电动机中，一个直流电源通过励磁线圈提供电流，产生一个稳定的磁场。
直流励磁系统具有响应速度快、控制简单、稳定性高等优点，但需要较大的电源容量。
2.交流励磁系统交流励磁系统是利用交流电源来供应磁场的一种励磁系统。
它适用于交流发电机、交流电动机和变压器等设备。
在交流励磁系统中，通常使用电力变压器将输入电压从高电压变成合适的低电压，然后通过整流电路将交流电转换为直流电。
此外，交流励磁系统可以通过改变输入电压的频率和幅度来调节输出磁场的强度。
3.永磁励磁系统永磁励磁系统是利用永磁体产生磁场的一种励磁系统。
永磁励磁系统适用于小型发电机和电动机，具有体积小、质量轻、效率高等优点。
永磁材料可以分为强磁性永磁材料和软磁性永磁材料两类，前者适用于高速运动的设备，后者适用于低速设备。
永磁励磁系统的磁场强度可通过改变永磁体的形状和材料来调节。
4.感应励磁系统感应励磁系统利用电磁感应原理产生磁场。
在感应励磁系统中，通过交变磁场的作用，在导体中感应出涡流，从而产生磁场。
感应励磁系统广泛应用于感应加热设备和感应炉等领域。
感应励磁系统的磁场强度可通过改变交变磁场的频率、幅度和导体材料来调节。
5.分段励磁系统分段励磁系统是指将励磁线圈分成多个段落，每个段落通过控制电流来产生不同强度的磁场。
分段励磁系统可以根据需要调节每个段落的电流，从而改变整个励磁系统的磁场强度。
这种系统适用于电力变压器和磁选机等设备中，可以减少能量消耗和提高效率。
总结起来，励磁系统有直流励磁系统、交流励磁系统、永磁励磁系统、感应励磁系统和分段励磁系统等多种形式。
每种励磁系统都有各自的特点和应用领域，可以根据实际需求选择适合的励磁系统。
励磁系统工作原理
励磁系统工作原理一、引言励磁系统是电力系统中的重要组成部分，它用于为发电机和变压器等设备提供励磁电流，确保设备正常运行。
本文将重点介绍励磁系统的工作原理。
二、励磁系统的作用和组成励磁系统的作用是为发电机和变压器等设备提供所需的励磁电流，使其产生磁场。
这个磁场可以用来产生感应电动势，从而实现能量转换和电能传输。
励磁系统一般由励磁电源、励磁变压器、励磁调节器和励磁控制装置等组成。
励磁电源是供给励磁系统电能的来源，可以是直流电源或交流电源。
励磁变压器用于将励磁电源的电压调整到适合设备要求的电压。
励磁调节器用于调节励磁电流的大小。
励磁控制装置则负责监测和控制整个励磁系统的运行。
三、励磁系统的工作原理1. 励磁电源的作用是为励磁系统提供电能，其工作原理与普通电源类似。
励磁电源可以是直流电源或交流电源，根据设备的要求进行选择。
直流电源一般采用直流发电机、直流电池或整流装置等。
交流电源则需要通过整流装置将交流电转换为直流电。
2. 励磁变压器的作用是将励磁电源的电压调整到适合设备要求的电压。
励磁变压器一般采用自耦变压器结构，通过改变励磁绕组的接线方式来改变输出电压。
当励磁电源的电压高于设备要求时，可以采用降压方式；当励磁电源的电压低于设备要求时，可以采用升压方式。
3. 励磁调节器的作用是调节励磁电流的大小。
励磁调节器一般采用可控硅器件，通过改变控制信号的宽度和频率来改变电流的大小。
当需要增大励磁电流时，增加控制信号的宽度和频率；当需要减小励磁电流时，减小控制信号的宽度和频率。
4. 励磁控制装置的作用是监测和控制整个励磁系统的运行。
励磁控制装置一般由微机控制系统和传感器等组成。
微机控制系统负责监测励磁系统的各种参数，并根据设定值进行调节。
传感器用于实时监测励磁电流、电压等参数，并将其反馈给微机控制系统。
四、励磁系统的工作过程励磁系统的工作过程可以简单概括为以下几个步骤：1. 励磁电源将电能供给励磁系统，根据设备要求选择合适的电源类型（直流电源或交流电源）。
无刷励磁系统简介
主励磁机结构
1、联轴节 2、整流环 3、励磁机转子 4、风机
整流环内部件组合
无刷励磁系统结构特点
副励磁机
副励磁机采用永磁式中频发电机。三相副 励磁机系16极旋转磁场装置。励磁机的机架装有 带三相绕组的叠片铁心。转子由具有悬挂极的轮 毂组成，每个极由10个独立的永久性磁铁组成， 这些磁铁装在一个非磁性的金属壳内，并用螺栓 固定在轮毂与外极靴之间。转子轮毂则热装在轴 的自由端。
7.三相引线 8.连接器 9.转子绕组
10.定子绕组 11.励磁调节器
12.固定式熔断器监控装置
无刷励磁系统结构特点
• 励磁系统由整流环、三相主励磁机、三相副 励磁机、冷却器、计量和监控装置组成。
• 永久性磁铁副励磁机产生的三相交流电由全控 整流桥整流变成直流，通过AVR控制，以提供激 励主励磁机的可变直流电。主励磁机转子感应的 三相交流电在旋转式整流器电桥内整流后，通过 转子轴的直流引线进入发电机转子绕组。
励磁机冷却示意图
无刷励磁系统结构特点
励磁调节柜的冷却
AVR柜采用强迫通风，冷却风机及风机电源一用一 备，自动切换，一路故障时仍可保证AVR正常运行。环境 温度在45°C时AVR柜能正常运行。
无刷励磁系统结构特点
励磁机的干燥器
励磁机干燥除湿器旨在防止当汽轮发电机停机时， 在励磁机内部或在盘车装置上形成凝结水。干燥器用于除 去励磁机机壳内空气的水分。
无刷励磁系统结构
双整流环
主励磁机磁极（定子）
励磁机结构图
无刷励磁系统结构特点
• 主励磁机
交流主励磁机采用150Hz小型三相隐极式 同步发电机，系一个6极旋转电枢装置。这6个极 安装在定子架内。磁场绕组位于叠片磁铁极上。 两个极之间装有一个正交轴，用以测量励磁机的 感应电流。转子由多层迭片组成，三相绕组插入 迭片转子的槽内，把绕组导体在铁芯长度的范围 内进行交叉，在面对整流轮的一侧进行连接。绕 组端被延伸到与整流环的三相导线相连接，整个 转子热装到轴上。轴承位于风机后面，由汽轮机 润滑油的供给系统进行强制润滑油润滑。
励磁系统故障的原因及处理
励磁系统故障的原因及处理大家好，今天咱们聊聊励磁系统故障这件事。
说实话，这个话题可能听上去有点儿枯燥，但别急，咱们把它拆开来，一步步说清楚，也不难懂的。
1. 励磁系统的基本概念1.1 什么是励磁系统？励磁系统其实就是发电机里一个非常重要的部件，简单说，它的作用就是给发电机提供所需的磁场。
想象一下，如果没有磁场，发电机就像是没有油的汽车，根本无法启动。
1.2 励磁系统的作用励磁系统的核心作用就是确保发电机能够稳定地输出电力。
如果励磁系统出现问题，就会导致发电机的电压不稳定，甚至可能引发一系列麻烦事儿。
2. 励磁系统故障的常见原因2.1 电源问题首先，电源问题是最常见的故障原因。
比如电池电量不足、电源线路老化，这些都是让励磁系统“掉链子”的常见元凶。
试想一下，如果你的手机没电了，它是不是也用不了？励磁系统也是这个道理。
2.2 设备老化接下来，就是设备老化。
时间一长，系统里的部件会逐渐磨损，这就像是你用得久了的老鞋子，慢慢就会出现问题。
比如励磁机的刷子磨损，或者是电磁铁的线圈变得不灵光，这些都是老化的表现。
2.3 环境因素环境因素也是个大问题。
高温、高湿度都会对励磁系统造成影响，就像是你在炎热的夏天里，电脑也会因为热而变得卡顿。
3. 励磁系统故障的处理方法3.1 定期维护面对这些问题，最好的办法就是定期维护。
就像你定期给汽车换机油一样，励磁系统也需要定期检查。
这样可以避免许多潜在的问题，确保系统运行得更稳定。
3.2 更换故障部件遇到具体的故障时，需要及时更换损坏的部件。
比如说，如果发现励磁机的刷子磨损了，那就要及时更换刷子，这样才能让系统重新“焕发活力”。
3.3 环境控制最后，还要注意环境控制。
尽量避免让励磁系统暴露在极端的环境下，确保它在一个适宜的温度和湿度范围内工作。
这就像是给它穿上合适的衣服，保护它免受环境的侵害。
总结总的来说，励磁系统的故障虽然听上去有点复杂，但只要我们掌握了常见原因，并且采取合适的处理措施，就能有效预防和解决这些问题。
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励磁调节器励磁功率单元
发电机输入信号电力系统励磁系统
生产准备部励磁厂家学习总结
主要学习内容
励磁系统原理及实物学习
我厂使用的是北京四方吉斯励磁厂家的GEC-31X 型励磁系统。
我于周一开始跟踪设备学习，首先由技术人员进行了大概的讲解，随后陆续参观了厂房及励磁设备的部分生产流程及实验校对。
内容如下：
①、励磁系统的任务，作用及原理
②、励磁柜设备结构了解及作用
③、对励磁设备的调试试验学习
④、励磁系统原理图，端子图识别
⑤、励磁设备人机对话界面操作学习
⑥、IPU ，CPU 板件的跳线
⑦、励磁设备线性实验校对测试
二、培训内容掌握程度
励磁系统原理及实物学习
①、供给发电机励磁电流的电源及其附属设备称为励磁系统。
它分为励磁功率单
元和励磁调节器两个主要部分。
励磁功率单元向同
步发电机转子提供励磁电流（IPU ）
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（AVR ）
②、励磁系统一共有七面柜体组成分别是：励磁调节柜；励磁进线柜；励磁整流柜#1、#2、#3；灭磁柜；灭磁电阻柜。
（按我厂实际布置顺序）
励磁调节柜也称上位机是对整个励磁系统控制、调节、调均流（三面整流柜的励磁电流）、做补偿(补偿有、无功及机端电压）的。
励磁整流柜：交流输入，直流输出，有三相整流桥控制触发脉冲得到直流电源供给发电机转子励磁电流建立磁场使发电机起励。
硅整流排序 1 3 5 共阴极；2 4 6 共阴极。
励磁进线柜：对常用PT 、CT 二次侧所供的电源进线布置的柜体。
灭磁柜：柜体里布置的BBC 厂家生产的半导体可控硅灭磁开关。
灭磁电阻柜：非线性电阻对机端过电压灭磁，保证在低负荷及故障时能保护设备安全。
非线性电阻在线性电阻经过稳态电阻超温后导通，正向起到灭磁作用；反向过电压情况下也是非线性电阻在线性电阻经过稳态（稳敏）电阻超温后导通消除残余过电压。
③、因为我来的时间较晚，我厂所定的励磁设备已在十月中旬配线，调试完成。
所以我主要跟踪同类型设备（国电大连开发区）的励磁系统学习调试。
这套设备也是快要装配完成，所以都是后续的一些实验。
大电流试验：实验接线——首先确认整组试验阳极（即模拟CT 二次侧的低电压大电流变压器）接线已经完全拆除。
整流柜（桥）交流刀闸源侧取副边为18V （14V ）变压器的低压侧作交流电源。
依照设计任务书及设计图上所示的机组额定励磁电流的1.2倍选择电缆根数，单根电缆所承受电流能力按3.5A/mm ×mm 计算
使用，直流输出接能承载相应大电流的电缆短接。
IPU同步信号跨过同步变压器直接取阳极交流电压（注意，同步信号极性应正确）。
实验方法——由于所测电流数值较大，所以采用电阻分流器对大电流（KA ）成比例折算成毫伏（mv）用以ECU（人机对话窗口）读取励磁电流值。
所以在做实验时先将直流输出测正负极短接模拟发电机侧。
再有低电压大电流变压器为电源模拟CT二次侧。
投交流电源后再合整流柜的交流输入闸，直流输出闸。
合脉冲型号按钮，合散热风机按钮，在由所测比值连续起励至1700A，表后测得的是mv级量程用来校对分流器和电流表的准确值。
在去同步脉冲信号，记录参数（实验分单柜大电流实验，三个柜体的整组大电流实验）。
整组大电流实验是测试励磁调节柜上位控制对三台整流柜的均流作用是否符合要求（达到96%以上的契合度：均流值=平均值比最大值）。
温升实验：在大电流试验时做整流柜（桥）超温试验，超温后本柜负荷限到0.2以下，转就地运行。
静置整流柜使其中的可控硅温度冷却到室温，而后在停风条件下，单柜带本柜额定励磁电流的1/3。
分别记录从通电至所要求的电流开始时的室温和10分钟，20分钟，30分钟时可控硅温度，且在30分钟内可控硅温升不超过40度，无超温报警及其它异常情况。
对CPU的程序烧写及输入：CPU是上位机对各个柜体控制调节的保障将写好的程序用指定的软件烧写进CPU底板。
作用：对模拟，开关量的控制。
开入开出量的校对，DO测试（模入模出量的校对）
在程序烧写完成后，将底板插入底板槽并将端子排接好，光纤端口接好，在给上电源，这时可在上位机（调节柜）测试就地开关量对应的接触器是否正确动作称为开入开出量（物理信号）。
然后用人机界面窗口再次测试模拟量对应的接触器是否正确动作称为模入模出量（模拟信号）测试项目有：运行正常、异常报警、本套为主、投起励电源、手动运行、起励失败、工况异常、PSS（电力系统稳定器）激活、PT断线、限制动作、保护动作、备用
④、励磁系统原理图，端子图识别
在看励磁系统图时，首先先看励磁系统原理图，分清每个区域的作用，它们的连接方式，及运行时的走向。
先由外部电源供给启励变压器交流电源，然后由启励变压器低压侧接灭磁开关→给转子供励磁电流→在定子磁场做切割运动产生交流电→发电机PT,CT 二次侧分别采集励磁电压，电流做监视、测量、保护→在传输给励磁控制系统经过励磁调节改善运行条件和参数指标→再由调节系统控制整流系统(三相可控硅整流桥)整流→转子电流做过电流，过电压保护→灭磁开关。
形成循环（问题：正常启励后怎样断开起励装置）
注意：在启励时就要先将灭磁开关闭合形成回路才能供转子励磁电流
⑤、励磁设备人机对话界面操作学习
首先进入主画面可显示设备的参数，ECU是上位机扩展通讯单元，AVR是调节单元（黄色为从套备用，红色为主套运行）在下设三台整流柜带的IPU（功率调节单元）在在正常运行时三套IPU由AVR只能控制，调节，均流。
也可独立使用。
左侧是设备的各参数显示。
右侧是一块机端电压表，一块机端电流表下设软操逆变（无灭磁系统时用逆变灭磁），增减磁。
还可将各参数波形显示出来判断设备运行工况。
IPU柜也有LED操作界面可控制单柜的操作。
还显示开入开出量和运行状态指示灯。
操作方便，直观。
⑥、IPU，CPU板件的跳线
在IPU，AVR底板中都有板件以供烧写程序作为机组的大脑和指挥、调度、判断、动作等过程的载体。
但是从生产厂家供货是有共性的，所以在自组这些半成品时都要跟具自己厂生产的设备特点将其改换成适合设备烧写程序的跳线形式。
所以都按型号，规格进行相应得跳线来满足要求。
⑦、励磁设备线性实验校对测试
在做完AVR上位机底板的开入开出和模入模出校对实验后，还需要在模拟现场运行时所应有的参数下，设备运行的状态调整。
一般由标幺值为标准，利用继电保护试验仪对励磁系统整体调试电压，电流达到所需要的参数值，以供客户
厂家能更匹配负荷，电机容量等参数，对检修和正常运行起到重要作用。