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励磁系统的基本知识目录一、励磁的基本知识3、励磁系统的组成

同步发电机励磁系统一般由励磁功率单元和励磁调节器两部分组成

1）励磁功率单元：包括整流装置（AC/DC变换，SCR、二极管）、励磁电源（励磁机、励磁变压器）及灭磁与转子过电压保护。它向同步发电机的励磁绕组提供可调节的直流励磁电流。

2）励磁调节器：它根据发电机及电力系统运行的要求，自动调节功率单元输出的励磁电流的大小。

整个励磁自动控制系统是由励磁调节器、励磁功率单元和发电机构成的一个反馈控制系统。（如下图所示）
4.1控制机端电压

在电力系统正常运行情况下，负荷的波动引起电压的波动，励磁系统改变励磁电流，应维持发电机机端电压（或主变压器高压侧电压）在给定水平。

由发电机简化相量图可知：

UG=Eq–jIXd

式中
Eq－发电机空载电动势（励磁电动势）
Ut－发电机机端电压
I－发电机定子（负荷)电流
图17.11给出了有功功率不变而空载电势变化时，隐极发电机的电势相量图，和的矢端必须落在直线AB和CD上。
①如果在某一励磁电流If时，Ia正好与U平行，此时无功功率为零,发电机输出的全部是有功功率，发电机正常励磁。
②如果增加励磁电流到If1，则E0将沿直线AB右移到E01，Ia将沿直线CD下移至Ia1，1a1滞后于U，发电机处于过励状态，输出功率中除了有功功率外，还有滞后性的无功功率；
③如将励磁电流减少到If2，则E0沿BA左移到E02，Ia沿DC上移到Ia2，Ia2超前于U，发电机处于欠励状态，发电机输出功率中除了有功功率外，还有超前性的无功功率。

V形曲线
◆可见，通过调节励磁电流可以达到调节同步发电机无功功率的目的。当从某一欠励状态开始增加励磁电流时，发电机输出的超前的无功功率开始减少，电枢电流中的无功分量也开始减少；达到正常励磁状态时，无功功率变为零，电枢电流中的无功分量也变为零，此时；如果继续增加励磁电流，发电机将输出滞后性的无功功率，电枢电流中的无功分量又开始增加。

◆电枢电流随励磁电流变化的关系表现为一个V形曲线。V形曲线是一簇曲线，每一条V形曲线对应一定的有功功率。V形曲线上都有一个最低点，对应cos=0的情况。将所有的最低点连接起来，将得到与cos=0对应的曲线，该线左边为欠励状态，功率因数超前，右边为过励状态，功率因数滞后（见图17.12）。V形曲线可以利用图17.11所示的电势相量图及发电机参数大小来计算求得，亦可直接通过负载试验求得
发电机调差特性
1>、定义：发电机端电压的调差率是自动励磁调节器的调差单元投入、给定单元固定不变，发电机的无功负荷从零变化到额定值(视在功率值）时，用发电机额定电压百分数表示的机端电压变化率。
即
Ku(%)=(Ut0-UtR)/Ut0x100%

Ut0:发电机无功负荷为零，即发电机空载时的机端电压
UtR:发电机无功电流为定子额定电流时的机端电压。

2>、三种调差特性：
3>、发电机并联运行的情况：

当两台或两台以上发电机并联运行在同一母线上时，总的无功功率由各发电机组分担，它们必须满足的条件是：

1)并联各机组的机端电压相等
2)总无功功率等于各发电机的无功功率之和
无刷励磁优点按响应速度分类励磁系统其他分类