同步发电机励磁系统

一般来说，发电机组由发动机(提供动能)、发电机(产生电流)和控制系统组成。风力发电机通过风力驱动发电机旋转产生电流；水力发电机利用水流落差发电，带动发电机发电。燃油发电机依靠柴油或汽油的燃烧来发电，以驱动发电机组。虽然各种发电系统的动力源可能不同，但它们都有一个重要的共同部分，那就是发电机。我们日常生活中使用的电能来自发电厂，发电厂离不开开发电机。转子可由水轮机、汽轮机、内燃机等驱动。主要组件如下图所示。目前人类使用的电能99%是由同步发电机产生的。为了实现能量转换，同步发电机需要一个DC磁场。产生磁场的DC电流称为发电机的励磁电流。根据励磁电流的供给方式，所有从其他电源获得励磁电流的发电机称为他励发电机，从发电机本身获得励磁功率的发电机称为自励发电机。

同步发电机的励磁系统一般由两部分组成。一部分用于向发电机磁场绕组提供DC电流，建立DC磁场，通常称为励磁功率输出部分(或功率单元)。另一部分用于正常运行或事故时调节励磁电流，以满足运行需要。这部分包括励磁调节器、强制励磁、强制退磁和自动退磁等。，一般称为励磁控制部分(或控制单元)。二。同步发电机的电压调节

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维持发电机端电压等于给定值是电力系统电压调节的主要手段。那么如何保证同步发电机的端电压是给定值呢？我们说当负载变化时，必须调整励磁。下面的发电机简化相量图用于分析其具体原理。由上图可得:公式中:EQ——发电机空载电势；uf-发电机的端电压；If——发电机的负载电流比。

上述公式表明，在发电机空载电势Eq不变的情况下，发电机端电压Uf会随着负载电流If的增大而减小。为了保证发电机端电压Uf恒定，发电机空载电势Eq必须随着发电机负载电流If的增加(或减少)而增加(或减少)，Eq是发电机励磁电流Ifq的函数(如果不考虑饱和，Eq与Ifq成正比)。因此，在发电机运行期间，随着发电机负载电流的变化，发电机空载电势EQ