《发电机励磁系统》课件

发电机励磁系统本课件将深入介绍发电机励磁系统的基本原理、分类、工作方式以及控制策略，并重点探讨无刷励磁系统的结构特点和应用前景。绪论背景发电机励磁系统是发电机的重要组成部分，其性能直接影响发电机的运行效率和可靠性。意义了解发电机励磁系统的原理和应用，对理解发电机的工作机制、提高电力系统运行可靠性至关重要。电磁感应与发电机原理电磁感应当导体在磁场中运动，或磁场发生变化时，导体中会产生感应电流。发电机原理发电机利用电磁感应原理，将机械能转化为电能。发电机励磁系统的组成1励磁机产生励磁电流的装置。2励磁调节器调节励磁电流大小的装置。3励磁回路励磁电流流经的路径。发电机励磁系统的作用1产生励磁电流为发电机定子绕组提供磁场。2控制发电机输出电压通过调节励磁电流，改变发电机输出电压。3提高发电机运行效率优化励磁电流，降低发电机损耗，提高运行效率。发电机励磁系统的分类自励式励磁系统励磁电流由发电机自身产生的电流提供。并励式励磁系统励磁电流由外部电源提供，与发电机并联。混合励磁系统结合自励式和并励式的特点，由两种方式共同提供励磁电流。自励式励磁系统工作原理发电机启动时，转子绕组中会产生微弱的剩磁，该剩磁感应出微弱的电流，并经放大后作为励磁电流，进一步增强磁场，形成自励过程。应用广泛应用于小型发电机，尤其适用于独立运行的发电机组。自励式励磁系统的特点1结构简单无需外部电源，简化系统结构。2成本较低与并励式相比，成本相对低廉。3响应速度快对负载变化的响应速度较快。静止型自励式励磁系统工作原理利用半导体器件，将直流电源转化为交流电流，作为励磁电流。优点体积小、重量轻、效率高、可靠性高。励磁电流调节器的作用调节励磁电流大小控制发电机输出电压。稳定发电机运行防止发电机过励或欠励。提高发电机运行效率优化励磁电流，降低损耗。励磁电流调节器的类型继电器式调节器利用继电器控制励磁电流。晶闸管式调节器利用晶闸管控制励磁电流。数字式调节器利用数字信号处理技术，实现精确控制。静止型自励式励磁系统的特点1可靠性高没有机械部件，不易磨损，可靠性高。2效率高采用半导体器件，效率高。3响应速度快对负载变化的响应速度快。旋转型自励式励磁系统工作原理利用旋转的励磁机产生励磁电流，并经整流后供给发电机励磁绕组。应用适用于中大型发电机，常用于水力发电和火力发电。旋转型自励式励磁系统的特点1功率容量大可以提供较大的励磁电流。2稳定性好对负载变化和电网扰动的适应性强。3结构复杂包含机械部件，结构相对复杂。并励式励磁系统工作原理励磁电流由外部直流电源提供，与发电机并联。应用适用于一些特殊的发电机，例如同步电机等。并励式励磁系统的特点1简单易行结构简单，易于安装和调试。2励磁电流稳定由外部电源提供，励磁电流相对稳定。3成本较高需要额外的直流电源，成本较高。混合励磁系统工作原理结合自励式和并励式的优点，由两种方式共同提供励磁电流。应用适用于需要兼顾高可靠性和低成本的发电机。混合励磁系统的结构特点1双电源供电同时使用自励式和并励式电源。2可切换励磁方式根据需要切换励磁方式，提高可靠性。3控制策略复杂需要协调两种励磁方式的控制策略。发电机励磁系统的工作原理1启动发电机启动，励磁机产生微弱的剩磁。2自励剩磁感应出微弱的电流，经放大后作为励磁电流，增强磁场。3稳定励磁电流达到稳定状态，发电机输出电压稳定。发电机励磁系统的控制策略电压控制调节励磁电流，控制发电机输出电压。电流控制限制励磁电流，防止励磁机过载。功率控制调节励磁电流，控制发电机输出功率。无刷发电机励磁系统定义励磁电流由无刷励磁机产生，无需使用滑环和电刷，提高了可靠性和使用寿命。应用广泛应用于大型发电机，例如风力发电机、燃气轮机发电机等。无刷发电机励磁系统的结构永磁励磁机利用永磁体产生励磁磁场。静止式整流器将交流励磁电流整流为直流电流。自动电压调节器(AVR)控制励磁电流大小，调节输出电压。无刷发电机励磁系统的特点1可靠性高无需滑环和电刷，减少了磨损，提高了可靠性。2维护方便结构简单，维护方便，减少了维护成本。3响应速度快对负载变化的响应速度快。自动电压调节器(AVR)定义AVR是一种控制装置，用于自动调节发电机输出电压。作用稳定发电机输出电压，提高电力系统稳定性。AVR的作用与组成1电压检测检测发电机输出电压。2控制信号生成根据电压偏差生成控制