同步电机现代励磁系统及其控制

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1、同步电机励磁控制授课教师：刘刃Email:liurencqu@sina.com同步电机的基本特点稳定运行转速为同步速度采用直流励磁功率因数可调节同步电机的类型同步发电机和同步电动机隐极发电机和凸极发电机旋转磁场式和旋转电枢式同步发电机的广泛应用火电水电核电可再生能源该课程的主要内容现代励磁控制系统的基本原理现代励磁控制系统的励磁调节规律现代励磁控制系统的运行特性现代励磁控制系统主回路参数计算现代励磁控制系统的检测与保护学习该课程的目的通过本课程的学习，使大家了解什么是同步电机现代励磁系统；了解同步电机现代励磁系统的基本原理、线路特征、励磁调节规

2、律、运行特性及其参数计算、装置的检测与保护等基础知识；掌握励磁控制系统数学模型的建立和分析方法；培养和提高大家综合分析问题、解决问题的能力。学习该课程应掌握的相关基础知识电机学电子技术（模拟和数字电子技术）电力电子技术自动控制原理电力系统第一章同步电机现代励磁控制系统概述提高电力系统稳定运行的能力同步发电机的静态稳定、暂态稳定1－1同步电机励磁调节的作用与要求维持电力系统的电压水平提高同步电机功率极限和电力系统传输功率的能力改善电力系统及同步电机的运行状态1-2半导体励磁系统的发展简介现代同步发电机的特点容量越来越大电力系统的稳定性要求越来越高

3、对励磁系统的响应速度要求越来越快一、现代电力系统的特点超高压、远距离、大容量二、励磁系统的发展简介同轴直流发电机励磁系统容量小、换向器炭刷维护工作量大、动态响应速度慢同轴交流发电机励磁系统机组结构复杂、动态响应速度慢机端励磁变机组结构简单、动态响应速度快励磁电源方式：二、励磁系统的发展简介机电型、电磁型调节器分离元件模拟晶体管励磁调节器集成元件模拟励磁调节器微机式数字励磁调节器（PI）强力式励磁控制器、电力系统稳定器（PSS）、最优励磁控制器、自适应励磁控制器。励磁控制器：1-3半导体励磁系统分类交流励磁机（转场式）加静止硅整流器交流励磁机（转

4、场式）加静止可控硅整流器交流励磁机（转枢式）加旋转硅整流器交流励磁机（转枢式）加旋转可控硅整流器一、他励半导体励磁系统1-3半导体励磁系统分类自并励励磁系统自复励励磁系统1.直流侧并联自复励励磁系统2.直流侧串联自复励励磁系统3.交流侧并联自复励励磁系统4.交流侧并联自复励励磁系统二、自励励磁系统1-4各种半导体励磁系统的组成和特点交流励磁机带静止硅整流器励磁方式特点：有滑环,励磁电源不受电网影响,励磁容量大,励磁响应速度慢。交流励磁机带静止可控硅整流器励磁方式特点：有滑环,励磁电源不受电网影响,励磁容量大,励磁响应速度快。无刷励磁方式特点：无

5、滑环,励磁电源不受电网影响,励磁容量大,可靠性高，环境适应性强。一.他励励磁系统1-4各种半导体励磁系统的组成和特点自并励励磁方式特点：有滑环,系统结构简单,可靠性高，励磁电源受电网影响，励磁响应速度快，存在强励问题。直流侧叠加的自复励方式特点：有滑环,系统结构简单,可靠性高，励磁电源受电网影响，励磁响应速度快，具有强励能力，励磁电流只与主机电压、电流大小有关。交流侧叠加的自复励方式特点：有滑环,系统结构简单,可靠性高，励磁电源受电网影响，励磁响应速度快，具有强励能力，励磁电流不但与主机电压、电流大小有关同时还与相位有关。二.自励磁系统1-5同

6、步电机现代励磁调节器调节规律及增益使用范围调节器是按偏差量的比例、积分、微分调节（PID）或比例、积分调节器（PI）增益就是比例放大倍数现代励磁调节器（ZLT）的特点功能完善、采用新器件、利用计算机的数字控制、高可靠性调节器的组成提高继电保护装置的可靠性合理分配并联运行同步发电机的无功输出加速故障后电压的恢复改变系统运行方式，提高系统运行的经济性直流侧并联直流侧串联交流侧并联交流侧串联