12第12章发电机调节.ppt

第十二章 船舶同步发电机的自动调节装置 ;学习第十二章应该注意的点;§12-1.同步发电机电压的自动调节; 影响电压因素：电枢反应、内阻压降。∴需恒压。 主要功能：⑴.自励起压；⑵.满足静态电压调整；⑶.满足动态电压调整；⑷.强行励磁；⑸.合理分配无功。 规范调整要求： ⑴.静态电压：主发电机≤±2.5%；应急发电机≤±3.5%。 ⑵.动态电压：突加/减50%额定电流及功率因数不超过0.4（滞后）对称负载时，动态电压变化率应≤±15%，恢复时间≤1.5秒。 强行励磁：电压突然大降时，使励磁电流升至最大。目的：⑴.保证系统运行；⑵.选择性保护装置准确动作。 合理分配无功：保证并联运行发电机能最大限度地发挥其功效（不会一台过载，另一台仍有很大的余量）。; 分类方法：通常3种：①.按直流励磁电流获取方式分；②.按自动调压作用原理分；③.按励磁装置组??元件分。 按励磁电流分：1.直流励磁机他励；2.静止自励（不是旋转的，大功率半导体整流元件，有刷同步发电机）；3.交流励磁机他励（无刷同步发电机）。 按调压作用分：1.按电压偏差调节。静态精度高、动态特性差；2.按负载扰动调节。动态性能好、及时，静态精度较差、精度低；3.复合调节（按负载扰动为基础，同时采用AVR按电压偏差）。动静态性能都较好，结合两者优点。 按装置元件分：1.相复励；2.三次谐波励磁；3.晶闸管励磁。 —— 这部分注意各自特点。;§12-2.不可控相复励恒压原理; 相复励：既反映电流的大小，也能反映电流相位的（同步发电机）励磁电路称为相位复励线路，简称相复励线路。 发电机输出电压变化原因：1.输出电流大小变化（电枢反应程度变化）；2.输出电流相位变化（电枢反应性质、或分量变化） 。 恒压的方法：励磁电流根据输出电流的大小和相位的变化进行相应的调整、控制。 特点：①.动态性能优良，能在恶劣环境下可靠工作；②.静态精度较差（由于同步发电机的调节特性非线性，相复励线路不能完全准确按调节特性来调节励磁。∴相复励尤其是不可控相复励线路的静态精度较差）。 类型：较多，通常可归纳为三种方式：—— ①.按电流叠加；②.电磁叠加；③.按电势叠加。;二、电流叠加相复励自励恒压装置;组成原理：图12-2-1 电流互感器CT测量输出电流大小，输出电压经电抗器x移相90°后，再进行电流叠加，经过整流后得到直流励磁电流。; 补偿原理; 移相电抗器的作用：是使电压移相90°。否则，电压和电流相位关系就不是复励时的关系，不能满足励磁电流既随负载电流变化、又随负载电流相位变化而变化（只随电流大小变化，失去相位补偿作用），也就不能满足相复励要求。（有复励补偿，无相位补偿）。 移相电抗器的结构：带气隙的铁心线圈。—— 铁心线圈才有足够的电感值；带气隙才能保证磁路不饱和，才能得到线性的电感元件，而只有线性元件才能有足够的控制精度。;三、电磁叠加相复励自励恒压装置; 电势叠加，电流互感器与电抗并联，则合成电势移相90°。; 起压：自励靠很小剩磁电压，为了克服二极管死区，采用谐振电容。 调整： 1.空载偏差：调节移相电抗器的气隙或匝数； 2.满载偏差：调节电流互感器匝数或三绕组变压器电流线圈匝数。;§12-3.晶闸管（可控硅）自动励磁装置;特点： 1.优点：动态性能好(惯性小、体小重轻、成本低、易系列)； 2.缺点：—— 产生干扰，强励能力差，元件抗“过流、压”能力差。 组成：测量比较、移相触发、可控整流、保护起励 —— 四部分电路。 原理：测量偏差，控制晶闸管导通角和励磁电流，控制主发电机电压。 ;一、测量比较电路; 比较电路; 与一般可控整流同，有：单相半波、桥式，三相桥式等。;§12-4.可控相复励恒压原理; 不可控相复励精度不高，采用复合式励磁装置即为可控相复励。基本励磁：相复励，辅助励磁：可控。 组成：基本励磁：“电磁叠加”；可控：AVR控制“直流磁化绕组”。—— 可改变输出绕组。;[第四节要点]：可控相复励装置的组成、原理和特点；实现方法（几种）。 ;§12-5.无刷同步发电机恒压系统; 励磁机：两个励磁绕组，主磁通为这两个绕组共同产生。 基本励磁：电流叠加相复励（励磁绕组F1），辅助励磁通过AVR提供（励磁绕组F2）。; 无功自动调整由图12-5-3完成。单机运行时，差动电流互感器DCT绕组B被另一主开关常闭触头短接，无功自动调整不起作用。并联运行时，若无功分配不均匀，则两台发电机电压不相等，两机之间将产生无功环流，两B绕组产生电势大小相等、方向相反，没有电流流过。两