自动装置励磁系统设计.pdf

《自动装置励磁系统设计.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、课题：励磁控制系统主回路设计及系统性能分析专业：电气工程及其自动化班级:4班学号：姓名：指导教师:设计日期:2016、5、3０－２0１6、6、8成绩：自动装置励磁系统设计报告一、设计目得1、回顾发电机励磁控制系统主回路得设计原理。２、进一步了解发电机励磁控制得系统性能分析。３、学会建立发电机励磁系统得数学模型。二、设计要求励磁控制系统得动态特性如上升时间、超调量、调整时间等都要满足要求.因为本设计主要针对ＰＩD调节在励磁控制中得作用,因此设计方案设有无PIＤ调节励磁控制与有PＩD调节控制两个方案，并进行对比，分出优劣，选取效果极佳得方案。2号题：发电机型号QＦ-２5—2基本数据:额定容量(

2、MＷ):25转速；3000额定电压（ＫV)：６、3功率因数coｓ?：0、８额定电流:（A):2860效率（%)：９7、7４励磁数据：空载励磁电流（A）：１49、4满载励磁电流（A)：372空载励磁电压(Ｖ）:62、5满载励磁电压（V）：１80参数:定子线圈开路时励磁线圈时间常数(ｓ):1１、59９转子电阻：(7５℃）(Ω）：０４07(=1、24）电压降之与ΔU=3三、设计过程１、系统概述(1)设计发电机励磁控制系统得数学模型，并以ＰID控制方式，搭建仿真模型。（２)性能分析:应用控制理论得各种分析方法分析所设计得励磁控制系统得性能，并给出典型运行方式下得最佳参数整定值,要求打印主要分析曲线

3、及计算结果。（３)主回路设计主回路设计包括:励磁方式选择；励磁变压器选择；起励问题及计算;整流元件参数确定及选择；主回路保护配置;要求绘出励磁系统主回路原理图。励磁方式：自并励方式励磁控制系统分为直流励磁机励磁系统、交流励磁机励磁系统与发电机自并励系统。在这里励磁方式我选择自并励励磁方式。(4）发电机自并励系统得主要优点就是:a、励磁系统接线与设备比较简单,无转动部分,维护费用省，可靠性高。b、不需要同轴励磁机，可缩短主轴长度，这样可减小基建投资.ｃ、直接用晶闸管控制转子电压，可获得很快得励磁电压响应速度，可近似认为具有阶跃函数那样得响应速度。由于自并励励磁方式具有上述优点，所以励磁方式采

4、用自并励励磁系统。（5)磁变压器选择由由于同步发电机得励磁电压教端电压低得多，所以自并励系统中一般都需设置励磁变压器进行降压.其主要作用:a、使晶闸管工作时得导通角大小适当,控制教、较稳定。b、降低整流元件得电压等级。c、使整流回路、控制回路、励磁绕组三者都机端隔离,降低了回路对地得电位与对绝缘得要求，有利于安全运行并减少日常维修工作。2、计算与分析过程（1)变比k：变压器二次侧电压得确定:取0°，=2，＝180V,=372A,ΔU=3，取＝0、06由公式：得=4０5、６27∴=３００、465V已知=6、3KＶ∴变压器变比k＝（2）变压器得容量计算33Ufd(e)IfdXkU1803720

5、.063arccos[1]arccos[1]0.675Ul0.675300=８９、49°∵≤α≤∴=3０3、３6(A)∴整流变压器得容量为:(3)接线方式变压器得接线方式选择Y／Δ-11接线方式,即一次侧为Y接，二次侧为Δ接。一次侧为Ｙ接得三相绕组中,三次谐波电流不能流通，即变压器励磁电流中不含有三次谐波而接近正弦波，二次侧为△接，就是为了避免发电机侧得谐波影响励磁系统侧得波形,或避免由励磁系统产生得谐波影响到发电机侧，所以变压器得接线方式其中有一侧必须接成角形.（4）系统三种典型运行方式计算（选做）一般按空载、额定、强励三种工况进行计算,计算得目得就是瞧这些控制角就是否在一般所希望得范围

6、之内，并在调试中将实测得与计算得相比较。空载时:33UfdIfdXkU62.5149.40.063arccos[1]arccos[1](0)0.675Ul0.675300＝12９、37°33Ud(0)Ufd(0)Ifd(0)XkU62.5149.40.06374.06(V)额定运行时：33UfdIfdXkU1803720.063arccos[1]arccos[1](e)0.675Ul0.675300＝89、49°33Ud(e)Ufd(e)Ifd(e)XkU1803720.063204.31(V)强励运行时:33UfdIfdXkU3607440.063arccos[1]arccos[1](q

7、)0.675Ul0.675300=1１、21°33Ud(q)KcUfd(e)KcIfd(e)XkU3607440.063405.63(V)由以上计算得表格如下:空载（0）62、5１49、4129、37°74、０６额定(e)180３７289、4９°2０4、318强励(q）36074411、２1°40５、63由计算结果可以瞧出：>＞,且控制角得灵敏度比较大，满足励磁系统得要求。(５）起励问题及计算在同步发电机启动时，起励电源