什么是励磁系统:类型及其要素
第一台励磁系统是Kinte Industrial Co. Ltd于1971年开发的。一些激励系统和激励器的供应商是声表面，Spincore Technologies，三菱电力产品，DirectMed Parts, Basler Electric Co.等。该系统用于向同步电机提供直流电源或直流电源。直流励磁机，交流励磁机，信号传感或处理电路，电子放大器、整流器和励磁系统稳定反馈电路是不同励磁系统的基本元件。本文阐述了励磁系统的不同类型、组成、优缺点。
什么是励磁系统?
定义:该系统为同步电机的励磁绕组提供直流，以执行电力系统的保护和控制功能。该系统由励磁机、PSS(电力系统稳定器)、AVR(自动电压调节器)、处理单元和测量元件组成。这个系统提供的电流是励磁电流。该系统的输入值是通过测量元件得到的，由于发电机励磁机励磁绕组是电能的来源，自主调压电路对励磁机电流进行控制，PSS稳压器在控制回路中产生附加信号。
励磁系统类型
励磁系统分类如下图所示。
直流励磁系统
直流系统由主励磁机和导频励磁机两种励磁机组成。励磁机输出由自动电压调节器调节来控制交流发电机输出终端电压。当励磁断路器断开时，通过励磁绕组连接励磁放电电阻。在直流电系统中，这两个励磁器既可以由电机驱动，也可以由主轴驱动。主励磁机额定电压约为400v。直流系统图如下图所示。
优势
直流系统的优点是
- 更可靠的
- 紧凑的尺寸
缺点
直流系统的缺点是
- 大尺寸
- 电压调节很复杂
- 非常缓慢的响应
交流励磁系统
交流系统由晶闸管整流桥和交流发电机组成，它们直接与主轴相连。交流系统中的主励磁机是分离励磁机或自励磁机。该系统分为转子系统和旋转晶闸管系统两种类型。交流系统的分类如下图所示。
旋转晶闸管系统
旋转晶闸管或转子系统图如下所示。它的旋转部分由交流发电机磁场组成整流器、整流电路、电源和交流励磁机或交流励磁机。被控触发信号由电源和整流控制产生。
优势
旋转晶闸管系统的优点是
- 快速响应
- 简单的
- 低成本
缺点
主要缺点是可控硅的响应速度很低
无刷系统
定子和转子是无刷交流发电机系统的主要组成部分。定子体由主定子和励磁定子组成，同样，转子组件由主转子和励磁转子以及安装在附在转子上的板上的桥式整流组件组成。
当转子开始旋转时，励磁机定子有剩磁，励磁机转子线圈中产生交流输出，并通过桥式整流。输出通过桥式整流器转换成直流(直流电)并给主转子。运动的主转子在静止的主转子线圈中产生交流。
励磁机在控制交流发电机输出中起着关键作用。供给转子的直流磁化电流是主交流发电机的磁场，因此如果我们增加或减少静止励磁励磁线圈的电流，主交流发电机的输出就会发生变化。无刷系统如图所示。
对于同步发电机，无刷系统不使用滑环和碳刷提供励磁电流。该无刷励磁系统与带有16 PMG(永磁励磁器)的转子轴和带有硅二极管整流的三相主励磁器相耦合。永磁励磁器产生400hz, 220v交流电源。
交流发电机主转子轴通过无刷、无滑环和通过转子引线耦合到无刷励磁机电路。励磁机的主输出端连接在空心轴上的可控硅桥上，永磁励磁机和主励磁机连接在实心轴上。
优势
无刷系统的优点是
- 可靠性是优秀的
- 操作灵活性好
- 系统响应良好
- 无刷系统无移动接触，维护低
缺点
无刷系统的缺点是
- 反应是缓慢的
- 没有快速去激
静态系统
该系统由整流变压器、可控硅输出级、励磁启动和励磁放电设备、稳压器和运行控制电路组成。在这个系统中，没有转动部件，所以没有风阻损失，也没有转动损失。在该系统中，主交流发电机的三相输出被传输到降压变压器，在500mva以下的小型交流发电机中具有较低的成本。静态系统如下图所示。
优势
静态系统的优点是
- 可靠性是好的
- 操作的灵活性非常好
- 系统响应非常好
- 小
- 低损耗
- 简单的
- 高性能
缺点
静态系统的主要缺点是，它需要滑环和电刷
激励系统的元件和信号
同步机控制系统的总体框图如下图所示。该图由控制元件组、励磁器组、终端电压传感器和负载补偿器、同步电机和电力系统、电力系统稳定器和辅助不连续励磁控制五个部分组成。
EFD在哪里同步机励磁电压或励磁机输出电压,IFD同步电机励磁电流或励磁机输出电流,这是同步机终端电流相量,VC是终端电压传感器输出,VOEL过激励限幅器的输出,VR电压调节器的输出,对电力系统稳定器的输出,VSI为电力系统稳定器输入，VREF为稳压器参考电压，VUEL为欠励磁限制器输出。
常见问题
激励电压是多少?
它是激发励磁线圈所需的电压量，电压随整流控制而变化。交流电压和直流电压是两种激励电压。
2).为什么用直流励磁?
只有当导线在直流电压获得的恒定磁场中旋转时才会产生电流，所以直流电压加到线圈上就会得到恒定的磁场。
发电机为什么需要励磁?
发电机需要励磁来产生磁场，并提供恒定或固定或静止的旋转磁场。
发电机失去励磁会发生什么?
当发电机失去励磁时，转子电流减小，励磁电压随励磁时间常数而减小。
5).我们为什么需要发电机励磁系统?
交流发电机需要这个系统来控制同步交流发电机或发电机的电压和无功功率。
在这篇文章中不同类型的励磁系统，讨论了该系统的优缺点。有个问题，直流励磁系统中的导频励磁器是什么?
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