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總結分析勵磁係統及其三種類型的相關知識!

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總結分析勵磁係統及其三種類型的相關知識!

發布日期:2019-04-11 作者: 點擊:

用於向同步電機轉子繞組提供必要勵磁電流的係統,這種類型的係統稱為勵磁係統。換句話說,勵磁係統被定義為通過勵磁繞組中的電流產生磁通量的係統。勵磁係統的主要要求是在所有使用條件下的可靠性、控製簡單性、維護容易性、穩定性和快速瞬態響應。

所需的勵磁量取決於負載電流、負載功率因數和機器速度。當負載電流大、速度慢、係統功率因數滯後時,係統需要的勵磁越多。

勵磁係統是單個單元,每個交流發電機都有發電機形式的勵磁機。集中勵磁係統有兩個或多個勵磁器,為母線供電。集中式係統非常便宜,但是係統中的故障會對發電廠的交流發電機產生不利影響。

勵磁係統主要分為三種類型:

1、DC勵磁係統

2、交流勵磁係統

a、轉子勵磁係統

b、無刷勵磁係統

3、靜態勵磁係統

發電機勵磁係統

它們的類型將在下麵詳細解釋。

1、DC勵磁係統

DC勵磁係統有兩個勵磁器——主勵磁機和副勵磁機。勵磁機輸出由自動電壓調節器(AVR)調節,用於控製交流發電機的輸出端電壓。AVR的電流互感器輸入確保了故障期間交流發電機電流的限製。

當磁場斷路器斷開時,磁場放電電阻器跨接在磁場繞組上,以便耗散磁場繞組中儲存的高電感能量。

主勵磁機和先導勵磁機可以由主軸驅動,也可以由電機單獨驅動。直接驅動勵磁器通常是優選的,因為它們保持了單元操作係統,並且勵磁不受外部幹擾的勵磁。

主勵磁機的額定電壓約為400伏,其容量約為交流發電機容量的0.5%。渦輪交流發電機勵磁器的故障非常頻繁,因為它們的速度很快,因此單獨的電機驅動勵磁器被提供作為備用勵磁器。

2、交流勵磁係統

交流勵磁係統由交流發電機和直接連接到交流發電機主軸的晶閘管整流橋組成。主勵磁機可以是自勵的,也可以是單獨勵磁的。交流勵磁係統可以大致分為兩類,下麵將詳細說明。

a、轉子勵磁係統:旋轉部分被虛線包圍。該係統由交流勵磁機、固定磁場和旋轉電樞組成。勵磁機的輸出由全波晶閘管橋式整流電路整流,並提供給主交流發電機勵磁繞組。

交流發電機勵磁繞組也通過另一個整流電路供電。勵磁機電壓可以通過使用剩餘磁通來建立。電源和整流器控製產生受控的觸發信號。交流發電機電壓信號被平均,並直接與自動運行模式下的操作員電壓調節進行比較。在手動操作模式下,交流發電機的勵磁電流與單獨的手動電壓調節進行比較。

b、無刷勵磁係統:旋轉部分由虛線矩形包圍。無刷勵磁係統由交流發電機、整流器、主勵磁機和永磁發電機交流發電機組成。主勵磁機和先導勵磁機由主軸驅動。主勵磁機有一個固定磁場和一個旋轉電樞,通過矽整流器直接連接到主交流發電機的磁場。

先導勵磁機是軸驅動永磁發電機,軸上安裝有旋轉永磁體和三相靜止電樞,三相靜止電樞通過主交流發電機磁場中的矽整流器向主勵磁機磁場供電。先導勵磁機是一種軸驅動永磁發電機,軸上裝有旋轉永磁體和三相靜止電樞,電樞通過三相全波相位控製晶閘管橋向主勵磁機供電。

該係統不使用換向器,集電器和電刷具有短時間常數和小於0.1秒的響應時間。短時間常數在改善小信號動態性能方麵具有優勢,並且有利於輔助電力係統穩定信號的應用。

3、靜態勵磁係統

在該係統中,電源通過三相星形/三角形連接的降壓變壓器從交流發電機本身獲得。變壓器的初級連接到交流發電機總線,次級向整流器供電,也向電網控製電路和其他電氣設備供電。

該係統響應時間非常短,並提供出色的動態性能。該係統通過消除勵磁機風阻損失和繞組維護降低了運行成本。


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