什么是勵磁系統(tǒng)
供給同步發(fā)電機勵磁電流的電源及其附屬設(shè)備統(tǒng)稱為勵磁系統(tǒng)。它一般由勵磁功率單元和勵磁調(diào)節(jié)器兩個主要部分組成。勵磁功率單元向同步發(fā)電機轉(zhuǎn)子提供勵磁電流;而勵磁調(diào)節(jié)器則根據(jù)輸入信號和給定的調(diào)節(jié)準(zhǔn)則控制勵磁功率單元的輸出。勵磁系統(tǒng)的自動勵磁調(diào)節(jié)器對提高電力系統(tǒng)并聯(lián)機組的穩(wěn)定性具有相當(dāng)大的作用。尤其是現(xiàn)代電力系統(tǒng)的發(fā)展導(dǎo)致機組穩(wěn)定極限降低的趨勢,也促使勵磁技術(shù)不斷發(fā)展。
勵磁系統(tǒng)的特性
1、電壓調(diào)節(jié)
自動調(diào)節(jié)勵磁系統(tǒng)可以看成為一個以電壓為被調(diào)量的負(fù)反饋控制系統(tǒng)。無功負(fù)荷電流是造成發(fā)電機端電壓下降的主要原因,當(dāng)勵磁電流不變時,發(fā)電機的端電壓將隨無功電流的增大而降低。但是為了滿足用戶對電能質(zhì)量的要求,發(fā)電機的端電壓應(yīng)基本保持不變,實現(xiàn)這一要求的辦法是隨無功電流的變化調(diào)節(jié)發(fā)電機的勵磁電流。
2、無功功率
發(fā)電機與系統(tǒng)并聯(lián)運行時,可以認(rèn)為是與無限大容量電源的母線運行,要改變發(fā)電機勵磁電流,感應(yīng)電勢和定子電流也跟著變化,此時發(fā)電機的無功電流也跟著變化。當(dāng)發(fā)電機與無限大容量系統(tǒng)并聯(lián)運行時,為了改變發(fā)電機的無功功率,必須調(diào)節(jié)發(fā)電機的勵磁電流。此時改變的發(fā)電機勵磁電流并不是通常所說的“調(diào)壓”,而是只是改變了送入系統(tǒng)的無功功率。
3、無功負(fù)荷
并聯(lián)運行的發(fā)電機根據(jù)各自的額定容量,按比例進(jìn)行無功電流的分配。大容量發(fā)電機應(yīng)負(fù)擔(dān)較多無功負(fù)荷,而容量較小的則負(fù)提供較少的無功負(fù)荷。為了實現(xiàn)無功負(fù)荷能自動分配,可以通過自動高壓調(diào)節(jié)的勵磁裝置,改變發(fā)電機勵磁電流維持其端電壓不變,還可對發(fā)電機電壓調(diào)節(jié)特性的傾斜度進(jìn)行調(diào)整,以實現(xiàn)并聯(lián)運行發(fā)電機無功負(fù)荷的合理分配。
勵磁系統(tǒng)的工作原理
同步發(fā)電機是電力系統(tǒng)的主要設(shè)備,它是將旋轉(zhuǎn)形式的機械功率轉(zhuǎn)換成電磁功率的設(shè)備,為完成這一轉(zhuǎn)換,它本身需要一個直流磁場,產(chǎn)生這個磁場的直流電流稱為同步發(fā)電機的勵磁電流。專門為同步發(fā)電機提供勵磁電流的有關(guān)設(shè)備,即勵磁電壓的建立、調(diào)整和使其電壓消失的有關(guān)設(shè)備統(tǒng)稱為勵磁系統(tǒng)。同步發(fā)電機的勵磁系統(tǒng)是由勵磁調(diào)節(jié)器AER 和勵磁功率系統(tǒng)組成。勵磁功率系統(tǒng)向同步發(fā)電機轉(zhuǎn)子勵磁繞組提供直流勵磁電流。調(diào)節(jié)器根據(jù)發(fā)電機端電壓變化控制勵磁功率系統(tǒng)的輸出,從而達(dá)到調(diào)節(jié)勵磁電流的目的。
發(fā)電機的勵磁系統(tǒng)有什么用
1、根據(jù)發(fā)發(fā)電機自身的負(fù)荷發(fā)生的變化,相應(yīng)的調(diào)節(jié)電流,并=保持電壓為正常穩(wěn)定電壓。
2、控制各個發(fā)電機之間的電壓分配,保證發(fā)電機之間無功功率的最小化。
3、當(dāng)發(fā)電機發(fā)生故障時,勵磁系統(tǒng)可以為此進(jìn)行滅磁,第一時間阻斷故障繼續(xù)發(fā)生。
4、勵磁系統(tǒng)可以根據(jù)工廠情況,對發(fā)電機進(jìn)行最大或最小的勵磁限制。
發(fā)電機的勵磁電路圖

發(fā)電機定子繞組(1)(白)、(2)(黃)端為電壓檢測輸出線,它提供IC2的電源電壓和IC1的檢測電壓,當(dāng)電壓升高時IC2光藕導(dǎo)通加深,IC2(NE555)輸出方波脈沖寬度變窄,勵磁電流變小,從而使發(fā)電機輸出電壓變低。反之變高。
(3)、(4)(藍(lán)線)端提供勵磁電源,實測為AC110V;(7)、(8)(綠/白)端為發(fā)動機的永磁電機輸出線,提供發(fā)電機起始工作的勵磁電流。由于該電路使用場效應(yīng)管IRF350作開關(guān)輸出,全負(fù)載輸出時溫升較低。
該電路的零件可焊接在一塊55mmx70mm的多孔萬能電路板上,調(diào)W1使空載輸出為400v,調(diào)試完畢后加熱硅膠條滴人各元件之間以防松動。該電路板和變壓器B1正好能裝入原模塊位置。
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