励磁调节器任务
励磁
概述励磁是同步发电机的一个重要部分。
其实质是，供给同步发电机以励磁电流来建立它必须的磁场，使得励磁电流无论是在正常运行或是事故过程中，都能够按照电力系统及发电机运行的需要，迅速而准确的进行调节。
即同步发电机的运行需要一个能够调节励磁电流的励磁系统。
调节的方式，有手动和自动两种。
目前在电力系统中，手动励磁调节已远不能满足要求，在现代的电力系统中，同步发电机都配有自动励磁调节器，构成自动励磁调节系统。
洛扎渡机组励磁系统采用全数字式自并励静止可控硅励磁系统，共9套。
每台机组的励磁变压器采用三个单相干式变压器，晶闸管整流装置采用三相晶闸管全控整流桥并联构成。
晶闸管整流桥的并联支路数按(N-1)冗余考虑。
发电机正常停机采用逆变灭磁，事故停机采用磁场断路器和非线性电阻灭磁。
在励磁系统交直流侧及硅元件上均装设过电压保护装置。
每套励磁系统采用两套完全独立的数字式励磁调节器，它从电流、电压互感器到晶闸管触发脉冲的输出以及供电电源，都为相互独立的双重化结构。
每套调节器功能完整，并包括所有必需的辅助设备。
励磁电压调节器采用两套完全独立的以微处理器构成的数字式电压调节器，每套电压调节器包括电压调节器(A VR)、自动励磁电流调节器(AER)、电力系统稳定器(PSS)及其他限制和控制功能设备，两套调节器互为热备用。
机组起励采用交流、直流及残压起励方式，交流起励电源由电站AC380V厂用电及启动变压器降压后供给，直流起励电源取自机组DC220V直流电源，起励电流不大于发电机空载励磁电流的10%，当发电机端电压达到额定电压的30%时，自动断开起励回路。
起励的控制、报警由励磁调节器中的逻辑控制器完成。
可控硅整流装置、励磁调节器、磁场断路器、非线性电阻、起励变压器、保护、信号设备和所有附件分别组装在励磁盘中。
机组电气制动所需的励磁电源由电站交流380V厂用电系统经发电机制动变压器提供，该电源兼作起励电源及用作发电机带变压器升压、发电机短路试验和短路干燥等所需的电源。
励磁控制柜说明书-_
第一章
概述及适用范围
3
1.1
概述
4
1.2
适用范围
4
1.3
运行环境
4
第二章
主要功能及技术指标
5
2.1
主要功能
5
2.2
主要技术指标
6
第三章
主要配置
9
3.1
微机励磁控制柜电气配置
9
3.2
结构Байду номын сангаас置
10
第四章
基本原理
13
4.1
概述
13
4.2
工作原理
14
4.3
软件说明
16
第五章
显示及操作说明
22
5.1
键盘操作介绍
4.高度集成化的硬件设计
采用超大规模逻辑器件，该器件通过灵活编程能实现传统的数十个芯片组合才能完成的功能，一个芯片即完成了CPU的所有外围电路。硬件的简单大大的减少了装置的故障点，提高了系统的整体可靠性。
5.美观实用的机箱设计和先进、规范的生产工艺
调节器采用标准的4U机箱，背插结构，使得信号流流向一致，减少了信号交叉的影响，提高了系统的抗干扰能力，机箱采用全封闭结构，机箱内集成了调节器需要的所有板件，自成系统。主要板件全部采用多层电路板，表面贴装工艺。
6、软件电位器功能。所有模拟量的处理回路均取消电位器，改为能够在菜单上整定的软件电位器，调试工作由此变的更加轻松灵活。
7、强大试验功能。通过调节器上的键盘操作，方便的进行各项试验，如开关量传动试验、过励限制、欠励限制、阶跃响应试验、PSS的有补偿试验，PSS无补偿试验，空载试验、短路试验、自动升压试验，灭磁试验等，并能进行自动录波。
QK3自动/手动开关:用来选择调节器选择自动运行、手动运行方式。
8-NES6100励磁调节器介绍
接口 说明
NES6100励磁调节器介绍
型号 功能 接口
RP1783A、RP1783B — 脉冲电源板 产生24V脉冲电源和24V开出电源
RP1783 脉冲电源板
220或110V（交直流兼容）输入，脉冲、开出电 源输出，脉冲、开出电源故障节点输出 • RP1783A为220V电源板、RP1783B为110V电源板 • 脉冲电源24V/3A，开出电源24V/2A
软件技术
NES6100励磁调节器介绍
• 过励反时限限制器
反时限特性符合以下公式：
T=
A ⎛ I ⎞ ⎜ ⎟ −1 ⎝ IP ⎠
a
软件技术
其中 • I为转子电流标幺值； • Ip为长期运行值，默认为1； • a为2； • A为反时限常数，国标GB7064要求发电机满足33.75； • 启动值一般设置为1.1，高于该值才开始热量累积。
NES6100励磁调节器介绍
型号 功能 接口
RP1982 — 分压盒 励磁电压采样前进行降压处理 励磁电压输入，分压电压输出 • 输入电压±1500V • 输出电压±100V • 满足安规要求
RP1982 分压盒
说明
NES6100励磁调节器介绍
RP1701 系统电源板
型号 功能 接口
RP1701A、RP1701B — 系统电源板
软件技术
∑
NES6100励磁调节器介绍
• 低励限制
机端电压平移：
软件技术
NES6100励磁调节器介绍
• 低励限制
P(MW) Q(MVar) 点1 0 -81.48 点2 170 -27.16 动作点 121 -42.8 -0.14622 11.91433 -30.8857 -31
同步发电机励磁控制实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除同步发电机励磁控制实验报告篇一：同步发电机励磁控制实验同步发电机励磁控制实验一、实验目的1．加深理解同步发电机励磁调节原理和励磁控制系统的基本任务；2．了解自并励励磁方式和它励励磁方式的特点；3．熟悉三相全控桥整流、逆变的工作波形；观察触发脉冲及其相位移动；4．了解微机励磁调节器的基本控制方式；5．了解电力系统稳定器的作用；观察强励现象及其对稳定的影响；6．了解几种常用励磁限制器的作用；7．掌握励磁调节器的基本使用方法。
二、原理与说明同步发电机的励磁系统由励磁功率单元和励磁调节器两部分组成，它们和同步发电机结合在一起就构成一个闭环反馈控制系统，称为励磁控制系统。
励磁控制系统的三大基本任务是：稳定电压，合理分配无功功率和提高电力系统稳定性。
图1励磁控制系统示意图实验用的励磁控制系统示意图如图1所示。
可供选择的励磁方式有两种：自并励和它励。
当三相全控桥的交流励磁电源取自发电机机端时，构成自并励励磁系统。
而当交流励磁电源取自380V市电时，构成它励励磁系统。
两种励磁方式的可控整流桥均是由微机自动励磁调节器控制的，触发脉冲为双脉冲，具有最大最小α角限制。
微机励磁调节器的控制方式有四种：恒uF（保持机端电压稳定）、恒IL（保持励磁电流稳定）、恒Q（保持发电机输出无功功率稳定）和恒α（保持控制角稳定）。
其中，恒α方式是一种开环控制方式，只限于它励方式下使用。
同步发电机并入电力系统之前，励磁调节装置能维持机端电压在给定水平。
当操作励磁调节器的增减磁按钮，可以升高或降低发电机电压；当发电机并网运行时，操作励磁调节器的增减磁按钮，可以增加或减少发电机的无功输出，其机端电压按调差特性曲线变化。
发电机正常运行时，三相全控桥处于整流状态，控制角α小于90°；当正常停机或事故停机时，调节器使控制角α大于90°，实现逆变灭磁。
电力系统稳定器――pss是提高电力系统动态稳定性能的经济有效方法之一，已成为励磁调节器的基本配置；励磁系统的强励，有助于提高电力系统暂态稳定性；励磁限制器是保障励磁系统安全可靠运行的重要环节，常见的励磁限制器有过励限制器、欠励限制器等。
同步发电机励磁控制系统实验报告
同步发电机励磁控制系统实验摘要：本课题主要针对如何提高和维持同步发电机运行的稳定性，是保证电力系统安全、经济运行，及延长发电机寿命而进行的同步发电机励磁方式，励磁原理，励磁的自动控制进行了深入的解剖。
发电机在正常运行时，负载总是不断变化的，而不同容量的负载，以及功率因数的不同，对发电机励磁磁场的作用是不同的，对同步发电机的内部阻抗压降也是不一样的。
为了保持同步发电机的端电压稳定，需要根据负载的大小及负载的性质调节同步发电机的励磁电流，因此，研究同步发电机的励磁控制具有十分重要的应用价值。
本课题主要研究同步发电机励磁控制在不同状态下的情况，同步发电机起励、控制方式及其相互切换、逆变灭磁和跳变灭磁开关灭磁、伏赫实验等。
主要目的是是同学们加深理解同步发电机励磁调节原理和励磁控制系统的基本任务；了解自并励励磁方式和它励励磁方式的特点；了解微机励磁调节器的基本控制方式。
关键词：同步发电机；励磁控制；它励第一章文献综述1.1概述向同步发电机的转子励磁绕组供给励磁电流的整套装置叫做励磁系统。
励磁系统是同步发电机的重要组成部分，它的可靠性对于发电机的安全运行和电网的稳定有很大影响。
发电机事故统计表明发电机事故中约1/3为励磁系统事故，这不但影响发电机组的正常运行而且也影响了电力系统的稳定，因此必须要提高励磁系统的可靠性，而根据实际情况选择正确的励磁方式是保证励磁系统可靠性的前提和关键。
我国电力系统同步发电机的励磁系统主要有两大类，一类是直流励磁机励磁系统，另一类是半导体励磁系统。
1.2同步发电机励磁系统的分类与性能1.2.1 直流励磁机励磁系统直流励磁机励磁系统是采用直流发电机作为励磁电源，供给发电机转子回路的励磁电流。
其中直流发电机称为直流励磁机。
直流励磁机一般与发电机同轴，励磁电流通过换向器和电刷供给发电机转子励磁电流，形成有碳刷励磁。
直流励磁机励磁系统又可分为自励式和它励式。
自励与他励的区别是对主励磁机的励磁方式而言的，他励直流励磁机励磁系统比自励励磁机励磁系统多用了一台副励磁机，因此所用设备增多，占用空间大，投资大，但是提高了励磁机的电压增长速度，因而减小了励磁机的时间常数，他励直流励磁机励磁系统一般只用在水轮发电机组上。
励磁调节器软件功能说明
EXC9000 用户手册第3章调节器软件功能说明用户手册功能说明广州电器科学研究院广州擎天电气控制实业有限公司目录1 .调节功能1.1给定值调节与运行方式 (5)1.2自动电压调节器和励磁电流调节器 (5)1.3电力系统稳定器（PSS (7)1.4调节器工作模式 (9)1.4.1发电模式 .......................................................................................................................................... 9..1.4.2电制动模式 (10)1.4.3恒控制角模式 (11)1.4.4短路干燥模式 (12)1.5有功和无功功率补偿 (12)1.6调差 (12)1.7叠加的无功功率或功率因数控制 (13)1.8软起励控制 (13)1.9通道间的跟踪 (14)2.限制功能 (15)2.1强励限制和过励限制 (15)2.2欠励限制 (16)2.3定子电流限制 (17)2.5低频 (19)3.故障检测及判断 (19)3.1同步故障 (19)3.2低励磁电流 (20)3.3励磁变副边CT故障 (20)3.4PT 故障 (20)3.5调节器故障 (21)4.防错功能 (21)4.1检测容错 (21)4.2控制容错 (22)5. ............................................................................................................................. 其它功能. (22)5.1R631 信号 (22)5.2R632 信号 (22)5.3开机令输出 (22)5.4复位 (23)5.6内部跟踪 (23)5.7系统电压跟踪 (23)5.8恒Q控制 (24)5.9恒PF控制 (24)5.10 人工操作增减磁 (24)6.调节器逻辑流程图 (26)6.1开机流程 (26)6.2停机流程 (27)6.3主CPU S序及中断服务流程 (28)6.4DSP采样程序及中断服务流程 (29)6.5通道切换流程 (29)6.6通道跟踪流程 (30)6.7系统电压跟踪流程 (30)1 .调节功能1.1给定值调节与运行方式利用开关量输入命令或者通过串行通讯，可控制励磁调节器给定值的增、减和预置给定值设有上限和下限。
SAVR2000使用说明书
SAVR2000使用说明书SAVR-2000发电机励磁调节器使用说明书V2.0电力自动化研究院南瑞电气控制公司目录第一部分: 前言 (2)第二部分: 设备原理 (9)第三部分: 设备安装 (17)第四部分: 设备使用说明 (19)第五部分: 设备投运及维护 (34)第一部分前言一、概述SAVR-2000发电机励磁调节器是以经典和现代控制理论与数字信号处理器DSP技术相结合的第二代微机励磁调节器。
它继承了第一代微机励磁调节器的全部调节、控制及限制保护功能，同时在计算速度、抗电磁干扰、可靠性等方面都有了极大的进步，是现代大、中型同步发电机组较为理想的励磁调节装置。
SAVR-2000适用于各种方式的可控硅励磁,是一种通用性极强的励磁调节装置。
作为更新换代产品已得到我国励磁行业的专家认可。
SAVR-2000发电机励磁调节器拥有32位总线的DSP（数字信号处理器）作为控制的核心，采用积木式双通道或多通道冗余结构，并配备大屏幕真彩液晶显示器。
基于上述硬件和我们多年的软件编制经验，SAVR-2000具有可靠性高、操作简单、维护方便、使用灵活等特点。
二、适用范围SAVR-2000是双自动通道的励磁调节器，两个自动通道完全独立，配置在一个柜体之中，可适用于各种可控硅励磁系统。
图1-1～图1-6为SAVR-2000发电机励磁调节器的几种典型应用：* 自励方式图1-1 自并励可控硅励磁图1-2 自复励可控硅励磁* 他励方式图1-3 有副励磁机的他励可控硅励磁图1-4 两机他励可控硅励磁图1-5 无刷励磁* 用于直流励磁方式图1-6 连续型直流机励磁方式三、主要特点1．多种运行方式SAVR2000正常运行为主调节通道输出脉冲控制可控硅，从调节通道处于热备用状态。
从通道跟踪主通道的调节角度值及控制给定值，从通道输出脉冲被阻断在主/从切换输出之前。
主/从通道可实现手动/故障切换。
2．可靠性高2．1 先进的表贴（SMT）工艺：SAVR-2000发电机励磁调节器采用先进的表面贴装集成芯片，在机械结构上采用全封闭无风扇结构，由柜体、插箱、插件屏蔽板构成了三重防护，提高了装置整体的可靠性。
直流励磁机系统
0 ωt
二、三相全控桥式整流电路
ud1 = 30°ua
ub
uc
VT1 VT3 VT5 d1
T ia n
id
a
负 b c载
ud
O t1
t
ud2
ⅠⅡ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ
ud
uab uac ubc uba uca ucb uab uac
VT4 VT6 VT2 d2
O
t
UAV =1.35Up-pcosα
=2.34 UPcosα
.
Eq
φ
.
..
UG j IQ xd
相量图
Eq UG jIG Xd
发电机励磁系统的任务
❖ 电压控制
Eq cos G U G I Q X d
Eq UG IQ X d
同步发电机的励磁自动控制系统就是通过不断地调节 励磁电流来维持机端电压为给定水平的。
发电机励磁系统的任务
❖ （二）控制无功功率的分配
二、交流励磁机系统
U2 U3
TA2
G
GE~1
A GLE
U1
TA1
G
~
B
TV2 TV1
AER
起励 元件
起励电源
(c)
GLE
UA TA
GG
GG
~
~
GE1
B
TV
AER
三、静止励磁系统
起励 元件
起励 电源
U
A GLE TA
G
~
B
TV
TVE
AER
第三节、励磁系统的整流电路
整流电路
三相桥式 不可控
三相桥式 半控
总述
励磁系统的任务与要求 励磁系统的类型 励磁系统的整流电路 并联机组间无功分配 励磁装置的原理
励磁调节器软件功能说明
EXC9000用户手册第3章调节器软件功能说明广州电器科学研究院广州擎天电气控制实业有限公司目录1．调节功能 (5)1.1 给定值调节与运行方式 (5)1.2 自动电压调节器和励磁电流调节器 (5)1.3 电力系统稳定器（PSS） (7)1.4 调节器工作模式 (9)1.4.1 发电模式 (9)1.4.2 电制动模式 (10)1.4.3 恒控制角模式 (11)1.4.4 短路干燥模式 (12)1.5 有功和无功功率补偿 (12)1.6 调差 (12)1.7 叠加的无功功率或功率因数控制 (13)1.8 软起励控制 (13)1.9 通道间的跟踪 (14)2．限制功能 (15)2.1 强励限制和过励限制 (15)2.2 欠励限制 (16)2.3 定子电流限制 (17)2.5 低频 (19)3. 故障检测及判断 (19)3.1 同步故障 (19)3.2 低励磁电流 (20)3.3 励磁变副边CT故障 (20)3.4 PT故障 (20)3.5 调节器故障 (21)4．防错功能 (21)4.1 检测容错 (21)4.2 控制容错 (22)5. 其它功能 (22)5.1 R631信号 (22)5.2 R632信号 (22)5.3 开机令输出 (22)5.4 复位 (23)5.5 通道跟踪 (23)5.6 内部跟踪 (23)5.8 恒Q控制 (24)5.9 恒PF控制 (24)5.10 人工操作增减磁 (24)6. 调节器逻辑流程图 (26)6.1 开机流程 (26)6.2 停机流程 (27)6.3 主CPU程序及中断服务流程 (28)6.4 DSP采样程序及中断服务流程 (29)6.5 通道切换流程 (29)6.6 通道跟踪流程 (30)6.7 系统电压跟踪流程 (30)1．调节功能1.1 给定值调节与运行方式利用开关量输入命令或者通过串行通讯，可控制励磁调节器给定值的增、减和预置。
给定值设有上限和下限。
给定值的调节速度可按国标的要求通过软件设定。
励磁系统原理
发电机励磁系统原理一.励磁系统1.励磁系统基本原理同步发电机励磁电源一般采用直流电，励磁系统的作用主要就是供给发电机转子绕组的直流电源。
同步发电机励磁系统一般由励磁功率单元和励磁调节器两部分组成。
励磁功率单元包括整流装置及其交流电源，它向发电机的励磁绕组提供直流励磁功率；励磁调节器，感受发电机电压及运行工况的变化，自动地调节励磁功率单元输出励磁电流的大小，以满足系统运行要求。
整个励磁自动控制系统是由励磁调节器、励磁功率单元和发电机构成的一个反馈控制系统。
励磁系统大致可分为直流励磁机励磁系统和交流励磁机励磁系统以及自并励励磁(静止半导体励磁)系统。
2.励磁系统的任务1). 正常运行条件下，供给发电机励磁电流。
2). 根据发电机所带负荷的情况调整励磁电流，维持发电机机端电压。
3). 使并列运行的各同步发电机所带的无功功率得到稳定而合理的分配。
4). 增加并网运行发电机的阻尼转矩，以提高电力系统动态稳定性及输电线路的有功传输能力。
5). 电力系统发生短路故障造成发电机机端电压严重下降时，强行励磁，将励磁电压迅速提升到足够的顶值，以提高系统的暂态稳定性。
6). 发电机突然解列、甩负荷时，强行减磁，将励磁电流迅速降到安全值，以防止发电机电压过高。
7). 发电机内部发生短路故障时，快速灭磁，将励磁电流迅速减到零值，经减小故障损坏程度。
8). 不同的运行工况下，根据要求对发电机实行过励限制和欠励限制，以保证发电机机组的安全稳定运行。
3.励磁系统的励磁方式.1).直流励磁机励磁系统直流励磁机是用于供给发电机励磁的直流发电机，过去机组容量不大，采用由直流发电机组成的励磁系统，励磁机与发电机同轴旋转，由于直流励磁机具有电刷和整流子等接触部件，需定期更换电刷和换向器，特别是当其容量随发电机容量而增大时换向问题很难解决，一般只在单机容量100MW以下的机组上采用。
直流励磁机通常采用自并励式，是利用励磁机电枢旋转切割剩磁来实现建压的，电枢绕组内的电势电流是交变的，借助换向装置将电枢内的交流电变成直流电。
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1.1励磁系统的作用
（一）控制发电机的端电压
维持发电机的端电压等于给定值是电力系统的调压的主要手段
之一，在负荷变化的情况下，要保证发电机的端电压为给定值则必须
调节励磁。
由发电机简化相量图（图1-1）可得
图 1-1同步发电机简化向量图
E.q = U.+jI.GXd (1-1)
式中： Eq—发电机的空载电势
UG—发电机的端电压
IG — 发电机的负荷电流
图（1-1）发电机的相量图中，θ为E.q和U.G之间的夹角，即发电机的
功率角，IGa和IGR分Φ为发电机的功率因数角。根据图中的向量关系
可以得出: Eqcosθ= UG +IGRXd (1-2)
一般θ很小，可近似地认为cosθ=1,所以（1-2）式可以简化为:
Eq≈UG+IGRXd (1-3)
由式(1-3)可知，在发电机空载电势Eq恒定的情况下，发电机端电压
UG会随负荷电流IG的增大而减小，为保证发电机端电压UG恒定，必
须随发电机负荷电流IGR的增加（或减小）而增加（或减小）发电机
的空载电势Eq，而Eq是发电机励磁电流IF的函数（若不考虑饱和，
Eq和IF成正比），故在发电机运行中，随着发电机负荷电流的变化，
必须调节励磁电流来使发电机端电压恒定。
（二）合理分配并列运行发电机间的无功功率
多台发电机在母线上运行时，他们输出的有功功率决定于输入的
机械功率，而发电机输出的无功功率和励磁电流有关，控制并联运行
发电机之间无功功率的分配是励磁控制系统的一项重要功能。各并联
运行发电机间承担无功功率的大小取决于各发电机的调差特性，即发
电机端电压Ut和无功电流IQ之间的关系.定义为调差系数
σ=-△U*t/△I*t (1-4)
式中：△Ut*为发电机端电压变化对额定电压之比，△Ut*=△Ut/Ue;△I
*
Q
无功电流变化对额定无功电流之比△I*Q=△IQ/IQe,在实际电力系统常
用无功变化对额定无功之比△Q*=△Q/Qe。
当母线电压发生波动时，发电机无功电流的增量与电压偏差成
正比，与调差系数成反比。通常我们希望发电机的无功电流应当按照
机组容量按比例进行分配，即大容量机组负担的无功增量应大些，小
容量机组担负的无功增量相应小些，这样就可以使无功增量的标幺值
△IQ*相等。由于励磁调节器可对调差系数进行调节，所以就可以达到
机组间无功负荷合理分配的目的。
（三）提高电力系统并联运行的稳定性
1.励磁控制提高静态稳定性
电力系统的静态稳定性实质是运行点的稳定性。通常是指发电机
在稳态运行时遭到某种微小的扰动后，能自动地回复到原来的运行状
态的能力。在图1-2单机-无穷大系统中，同步发电机的有功功率方
程（忽略凸极效应和回路电阻）为下式：
(1-5)
式中：Eq为励磁电动势；U为母线电压Xd∑=Xd+XT+XL为发电机，变
压器和线路电抗之和。
图1-2单机-无穷大系统
图1-3为功角特性曲线，对于同样的输出功率，曲线越高，功角
越小，稳定储备就大，尤其是当输出功率波动时，曲线3要比曲线1
稳定裕度大。发电机负荷电流增加时，Ug会下降，励磁调节会使Eq
增大，使功角特性上移，这样就可明显提高运行功率特性，扩大稳定
域，提高了静态稳定储备。
图1-3功角特性曲线
2.励磁控制提高暂态稳定性
暂态稳定性是指电力系统遭受大扰动后各发电机保持同步运行
并过渡到新的或恢复到原来的状态运行的能力（通常保持第一或第二
摆不失步）。提高励磁系统的电压响应比（即采用快速励磁系统），以
及提高励磁系统的顶值电压倍数（即增加励磁倍数）可以有效地提高
系统的暂态稳定性。
2.1励磁方式的分类
同步发电机的运行特性与它的气隙电势Eq值的大小有关，而Eq
的值是发电机励磁电流IL的函数，改变磁电流就可影响同步发电机在
电力系统中的运行特性。
在电力系统发展初期，同步发电机容量较小，励磁电流通常由与
发电机同轴的直流发电机供给，即直流励磁机方式。随着发电机容量
的提高，所需的励磁电流也随之增大，而直流电机由于存在机械整流
环，功率过大时制造存在困难，因此在大容量的发电机组上很少采用，
20世纪60年代初国外开始在中型发电机上采用交流励磁电源加半导
体整流器的励磁方式（简称半导体励磁方式），到20世纪60年代末
和70年代初，以得到普遍应用。目前，半导体励磁已成为励磁方式
的主流。
同步发电机半导体励磁系统中的直流励磁电流是把交流励磁电源
经半导体整流后得到的。根据交流励磁电源的不同种类，同步发电机
半导体励磁方式又可以分为两类：
1.他励半导体励磁系统
这类励磁系统采用与主机同轴的交流发电机作为交流励磁电源，
经二极管，晶闸管或全控功率器件进行整流后，供给发电机励磁；这
类励磁系统由于交流励磁电源取自轴功率，即主发电机之外的独立电
源，故称为他励半导体励磁系统，简称他励系统。用作励磁电源的同
轴交流发电机称为交流励磁机。
这类励磁系统根据半导体整流器是静止的还是旋转的，又可分为
他励静止式半导体励磁系统和他励旋转式励磁系统。其中后者由于半
导体整流元件和交流励磁机电枢与主轴一同旋转，直接给主发电机转
子励磁绕组供给励磁电流，不需要经过转子滑环及碳刷引入，也称为
无刷励磁方式。
2.自励半导体励磁系统
这类励磁系统通常采用变压器提供交流励磁电源，励磁变压器接
在发电机极端或厂用电母线上。因励磁电源取自发电机自身或发电机
所在电力系统，故这种励磁方式称为自励励磁系统，简称自励系统。
自励励磁系统又可进一步细分为多种具体实现放式，如果只用一
台励磁变压器并联在机端，则称为自并励方式。如果除了并联的励磁
变压器外，还有与发电机定子电流回路串联的励磁变流器（或串联变
压器），则构成所谓自复励方式，根据励磁系统变压器和串联变压器
结合的方式又可分为：①直流侧并联自复励方式；②直流侧串联自复
励方式；③交流侧并联自复励方式；④交流侧串联自复励方式。
2.2同步发电机励磁自动控制系统
同步发电机的励磁系统一般由励磁功率单元和励磁调节器两个
部分组成，而同步发电机和励磁系统组成同步发电机励磁控制系统，
同步发电机为被控对象。如图2-1为典型同步发电机励磁系统控制框
图，励磁功率单元向同步发电机转子提供直流电流，即励磁电流;励
磁调节器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。
整个励磁自动控制系统是由励磁调节器，励磁功率单元和发电机构成
的一个反馈控制系统。
2-1同步发电机励磁控制系统控制框图