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资料介绍

直流侧叠加自复励原理与应用分析

一、自复励励磁系统概述

自复励励磁系统是同步发电机励磁系统的重要类型,区别于他励励磁系统依靠外部电源提供励磁电流,自复励系统的核心特点是励磁电源直接取自发电机机端,通过特定的电路结构实现励磁功率的叠加与调节,在中小型同步发电机、高压发电机以及工业专用发电设备中得到广泛应用。根据励磁功率叠加位置的不同,自复励系统可分为交流侧叠加自复励与直流侧叠加自复励两类,其中直流侧叠加方案因电路结构简单、响应速度快、可靠性高的优势,成为当前自复励励磁系统的主流技术路线之一。

二、直流侧叠加自复励的基本工作原理

(一)基本组成结构

直流侧叠加自复励系统主要由三个核心部分组成:

1. 串联整流部分:由发电机定子输出电流通过电流互感器取样后,经硅整流装置整流得到直流分量,该部分输出的直流电压与发电机定子电流成正比;

2. 并联整流部分:由发电机机端电压通过电压互感器取样后,经可控整流装置整流得到直流分量,该部分输出的直流电压与发电机机端电压成正比;

3. 直流叠加环节:将串联整流与并联整流输出的两个直流分量在励磁回路的直流侧直接叠加,共同供给发电机的励磁绕组,实现励磁功率的复合输出。

(二)工作过程分析

直流侧叠加自复励的工作过程与发电机运行状态深度耦合,可分为起励、正常负载运行、故障工况三个阶段:

1. 起励阶段:发电机启动后转速达到额定值,初始剩磁电压较低,此时发电机定子电流接近于零,串联整流部分输出的直流电压几乎为零,励磁功率主要由并联整流部分从初始剩磁电压取样,经整流后供给励磁绕组,实现电压的逐步建压,直到机端电压达到额定值,完成起励过程;若剩磁不足可通过外接起励电源辅助建压,完成起励后自动断开外接电源。


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