自动调整励磁装置24v电源

❶ 励磁电流和励磁电压都低导致电机运行无力是什么情况

励磁装置使用中的故障分析及处理

例1：运行中，励磁电流比正常值低了。
故障现象：励磁装置正常运行过程中，励磁电流减小，励磁电压约有升高，电机运转正常，没有报警和其它异常。
原因分析：根据欧姆定律I=U/R，励磁电压Uf基本恒定条件下，引起励磁电流If减小的原因是励磁输出回路电阻R增大了，由正常励磁绕组直流电阻rf变成了rf＋ri，ri即是导致If降低的故障电阻。输出回路最容易产生ri的地方是电刷与滑环之间的接触面，具体说有下列几种情况引起：
（1）
电刷弹簧松动、压力不足，或电刷磨损变形，减小了与滑环的有效接触面积，按R＝ρL/S(式中R为电阻，L为导线长度，S为导电横截面积，ρ为导电材料在20℃时的电阻系数，碳在20℃的值ρ＝10欧mm2/米)，接触面S减小，输出回路电阻就会增加，比rf大一些，相当于回路中出现了一个附加电阻ri。另一方面，S减小后，接触面电流密度增大，电刷温度升高，碳是正温度系数材料，按R2=R1[1+α(t2-t1)]（式中R1是低温t1时的电阻，R2是高温t2时的电阻，α为导体材料的电阻温度系数，碳在0～100℃范围内温度系数值α＝0.0005/℃），电刷温度升高也会使ri有所增加。
（2）
电刷与滑环接触面上粘上了润滑油或油与尘土混合成的油垢，在接触面上形成有碍导电的油污层，相当于导电回路串入了一个接触电阻ri。
（3）
电刷与滑环接触面间打火。滑环由于磨损，外圆不圆，表面粗糙，或者电刷跳动等原因，使电刷与滑环接触面有间隙，根据E＝Βv/d（式中E是电压V加在间距为d的间隙上形成的电场强度，β是微小尖端产生的场增强因子，当尖端高度与尖端底之比为8时，β达到100），当间隙中某一点E较强，尤其存在微尖端情况下，就会因空气电离而产生火花。严重时火花强度达到2级、3级，甚至发展为弧光。弧光电流密度大，达470A/cm2，温度高，容易把转动中的滑环烧伤成糙面，糙面上新形成的微尖端又会产生新的火花点，将火花蔓延成片。火花、弧光虽然能导电，但存在阻抗，即在励磁输出回路中串入一个附加电阻ri。
（4）
励磁输出电缆连接处氧化层产生接触电阻。
绝大多数同步电机励磁绕组的直流电阻rf<0.5Ω，因上述原因产生的附加电阻ri与rf在励磁输出回路中是串联的，因此励磁电流If减小。
处理办法：在励磁输出回路中找准故障点，若是油污、氧化层引起的，仔细清除。若电刷弹簧松动应重装，因磨损、电刷与滑环接触面小于70％或者更换新电刷后，需要用00号细砂纸研磨电刷，使它能与滑环有良好的吻合。若是滑环有磨损、烧伤、表面粗糙，外圆不圆，对于凸凹程度比较严重（低于平面1mm以上），应先车削比较轻微的损伤可用油石或板锉转动情况下研磨，然后用00号细砂涂上一层薄薄的凡士林油进一步抛光，使滑环表面呈现金属光泽，光洁度达3.2？级以上。
本例提示：是故障点在电刷与滑环部位，而故障表现为励磁电流指示减少几十安培，让人误以为是励磁装置有问题，在励磁柜上找原因，而忽视了故障的本来出处。
例2：电机启动时不投励跳闸
故障现象：电机为280KW的TK280－14/1180型同步电动机，负载为空气压缩机，全压空载启动。合高压开关DL后，经过几秒钟，励磁装置不投励，且高压跳闸。
原因分析：励磁装置设计了滑差、计时两种投励方式。由于电机小，采用全压空载启动，高压合闸后转子转速升至亚同步时前，电机本身凸极效应拉入同步运行，不像大电机那样靠投励来拉入同步。进入同步前，检测转子感应信号的滑差均小于设定值，靠凸极效应进入同步后，转子感应信号消失了，所以滑差投励方式不具备条件。只有靠计时投励方式来投励了。计时投励时间设为4秒，完全能满足计时投励要求，实际却没按此投励。经查，电机综合保护系统中有一个限时环节，时间为4秒，它的作用是从合闸起计时，经4秒仍未投励就跳闸，若在4秒内投励了就不跳闸。这个保护时限值与励磁装置的计时投励时间4秒相同，使投励、跳闸同时动作。时间相同会造成动作配合问题，若投励快于跳闸，因励磁装置设有投励后遇跳闸就灭磁环节，刚投励就灭磁，加上表计指针机械惯性，还没看出励磁电压Uf、电流If指针动作，Uf、If就因灭磁变为零了。若跳闸快于投励，高压开关的辅助接点送入励磁指针，依该接点反映的状态励磁柜就不会投励了，这样自然没有Uf、If指示了。
处理办法：电机启动前，弄清楚是否有高压保护时限，若有，应协商调整，让高压综保时限适当大于励磁装置计时投励设定值，大于1秒以上即可。
本例提示：（1）现不少厂家没有不投励跳闸时限，容易忘记或忽视两者之间的配合；本例中的不投励是高压跳闸造成的，但人们容易把注意力放在励磁的Uf、If没有指示上，认为是励磁柜本身质量造成的不投励，并因该不投励引起跳闸。
例3：电机启动时，引起同母线上运行的另一台同步电动机跳闸。
故障现象：两台相同的3500KW同步电动机接在同一段6KV母线上，该两台电机不能同时运行，因其中一台启动时已投运的另一台就会跳闸。但该母线上的其它电机不受启动影响仍正常运行，唯独这两台不正常。
原因分析：经分析认为，在电机启动时，由于6KV母线电压下降导致运行中的3500KW同步电动机脱出静态稳定造成失步所致。为什么同母线上其它同步电动机仍能维持同步，唯独该台电机会失步呢？这是与电机静态稳定的能力及负载率有关。
同步电机保持静态稳定的条件为：
Pm＝Mm·EU/Xd·sinδ
上式中：Pm－为同步电机的极限稳定能力，其值大于电机负载率时，才能保持电机的稳定同步运行。
Mm－电机的最大同步力矩倍数，其值≥1.8为佳。
E－励磁电流感应至定子的电势，其值与励磁电流成正比。
U－电机定子侧电压。
Xd－电机同步电抗，标幺值以1.1～1.3左右为宜。
δ－电机功角，稳定极限值～900，超出900，电机将脱出稳定而失步。
经查，这两台3500KW电机的Xd＝1.57，Xd值较大，故电机稳定能力差。且电机负载重，励磁柜电源亦由同一段母线供电，故当电机启动母线电压下降时，U、E都同时下降，因而造成失步跳闸。
处理办法：按上分析，可将励磁电源改接至另段母线上，这样在电机启动时，仅U下降，E不会下降，使Pm仍大于负载功率，保持电机同步。按此改后再没有发生过启动跳闸事故，本方案的缺点是：如供励磁电源的母线故障，会引起停机，增加故障率。对此，可采用双电源供电自切方案，以提高可靠性，即励磁380V侧的主电源由另段母线供电，同段母线的380V电源作为备用电源，当主电源失电时自动切换至备用电源，切换时间约为80ms，不会影响励磁及电机的正常工作，在主电源恢复正常后，备用电源又自动切换至主电源。现国内双电源自动切换开关已有成熟产品，需要时可采用。
如客观条件限制，实施本方案有困难时，可采用另一措施，不过效果差一些，即电机失步前，将运行电机的励磁电流调升到额定励磁电流的1.2倍，过励报警值调至大于1.2倍。电机启动母线电压下降时，只U下降，E从1.2倍处下降后仍能 保持较高值，对防止电机失步跳闸也有较好效果。启动结束后，即刻恢复改过的参数，两相比较，以前述方案优先。
本例提示：（1）不同厂家生产的电动机，保持静态稳定能力差别较大，同等条件下，质量好的不易失步跳闸，我们采取措施只是利用启动励磁输出的稳定来弥补电机固有缺陷（Xd较大）造成的稳定能力差，但不能改变Xd值。（2）励磁装置具有失步再整步功能，因电机稳定能力差，转子丢转明显超过再整步临界滑差，致使再整步失败，为终止失步运行，保护电机安全，励磁装置发出跳闸信号。现场运行人员往往一看跳闸信号是由励磁柜发出的，且有故障声光报警，就误认为问题在励磁柜上，励磁柜质量差，一启机就跳闸，而忽视了电机设计制造上留下的隐患。
例4：投运一段时间后，人机界面无响应。
故障现象：励磁装置设有良好的人机界面，也有状态指示灯，投运一年多来很正常，稍后一段时间，发现状态指示灯异常，操作人机界面无响应，也没有报警信息，设备仍正常运行。
原因分析：现代励磁装置基本采用微机控制，自动化、智能化方面，适应了现代工业控制的发展趋势。同时，微机又是弱信号低电压（如±12V、±5V等）条件下工作的设备，要求电源稳定性好。在本例中，就是＋5V逐渐降至＋4.75V致微机内依靠＋5V工作的集成器件不能完全正常发挥功能，表现为人机对话窗口操作无响应，或状态灯指示错误。经查，是插拔式开关电源PWR2插头上＋5V输出口敷铜箔表面氧化了，该氧化层构成＋5V输出插头与插槽簧片之间的接触电阻，输出电流会在接触电阻上产压降，阻值越大电压降落越多，这样集成器件实际得到的电压，为＋5V扣除接触压降后的4V多了。在4.8V～5V之间器件能正常工作，当低于4.75V及以下就不正常了。
插拔式电源有使用方便，接触可靠的优点，但插头上的敷铜箔导电截面小，故电流密度大，铜箔温度高于环境温度，加速了铜箔氧化速度。如湿度大，有腐蚀气体也促使形成氧化层。
处理办法：可使用下列方法之一：
（1）
停机时将PWR2拔出来，用00号砂纸去除插头敷铜箔及插槽簧片表面上的氧化层，呈光亮金属表面，再用823固体润滑防护剂（喷罐式）摇匀对准揩亮的金属表面喷涂一遍，形成防护膜。这种膜的特点是压接处是导电的，未压接处是绝缘的，且附着力强，耐候性好，润滑、防氧化作用显著。经此处理，PWR2推入插槽后，人机界面及状态灯完全正常了。
（2）
最好励磁装置投运前，喷涂823固体防护剂，或者由励磁柜生产单位出厂前喷涂，防于未然，更有意义。
本例提示：出现人机界面故障时，先检测微机工作电源：＋5V、＋12V、+24V等。对于本例故障，大多认为是微机部分存在硬件或程序故障而忽略电源，即使检测到电压偏低，也认为是电源内部故障引起，谁知氧化层才是故障元凶。
例5：励磁装置的“调节方式”钮ZA在“手动”位运行正常，一打“自动”位电机就跳闸。
故障现象：启动同步电动机，一般先将励磁装置的调节装置钮ZA打“手动”位，再电机启动、投励、带载运行。在此情况下，把ZA打“自动”位，电机马上就跳闸停车。
原因分析：ZA在“自动”位时，励磁装置有三种方式供选择，使用者根据负载性质选择相适应的一种，即：
A.恒功率因素：这种方式对绝大多数负载都适用，比如气体压缩机、风机、水泵、球磨机等。恒功率因素设定值一般按电机铭牌确定为超前0.9，当电机负载变化时，励磁装置自动调节励磁输出，使电机的功率因数保持在设定值。
B.恒励磁电流：当励磁绕组阻值改变（阻值与温度有关）或～380V电源电压改变时，励磁装置将自动调节励磁电压，使输出的励磁电流保持恒定。恒励磁电流设定值一般确定为正常负载率时的励磁电流值。
C．恒无功功率：这种方式仅用于补偿有功功率快速变化的负载，如轧钢机负载，一般负载不宜使用。
对于新励磁装置，第一次ZA打“手动”位启动投励正常后，“自动”位的调节方式（上述三种之一）选择方法为：按说明书关于人机对话界面操作方法，通过界面操作将显示屏上的“Δ”对准与负载相应的方式（如恒功率因数），双击”OK”键予以确认。若确认成功，状态指示灯中的“手动”灯灭，“自动”灯亮。此时，励磁装置已经按所确认的方式进行自动调节了。再把ZA从“手动”位打“自动”位。
只要第一次选好了自动调节方式，微机会“记住”你的选择，以后再开机把ZA打“自动”位即可。
如果第一次电机启动后没有选择和确认自动调节方式，很可能微机内原有方式不是所需要的恒功率因数，而是恒励磁电流（且设定值又很低）。这种情况下，将已在“手动”位启动并带正常负荷运行的励磁装置上的ZA打“自动”位，励磁装置就会按恒励磁电流设定值调小励磁电流If。If减小的同时，功率因素COSΦ表指针偏向滞后，根据电机定子电流特性曲线Id＝f（If），或U形曲线可知，COSΦ＝1时，Id值最小，COSΦ指针偏离1越远，Id增大越多。当COSΦ指向滞后而致Id增大到过流保护设定值，就会跳闸停车。
如果第一次选择确认自动调节方式时，由于操作不当选错了，其结果仍是打“自动”跳闸停车。
处理办法：根据负载性质选择自动调节方式，并按上述正确的人机界面操作步骤予以确认即可，进一步的细节详见说明书。
本例提示：ZA一打“自动”就跳闸，认为励磁装置有故障，但该故障不是装置本身固有的。而是操作使用人员暂时不熟悉或疏忽造成的。
例6：有励磁电流，没有励磁电压。
故障现象：电机启动、停机灭磁都正常，但运行过程中励磁装置只有励磁电流If指示，没有励磁电压Uf指示。
原因分析：从励磁装置原理图可知，励磁电流表指针所需信号从分流器FL两端获取，励磁电压表指示所需信号从启动回路的KQ//ZQ两端获取。由于有If指示，说明主桥回路工作正常，有Uf输出。电机启动正常，说明启动时，启动回路畅通。灭磁正常，说明停机灭磁时启动回路附加电阻RF能正常发挥灭磁功能。在此情况下，励磁电压表指示为零，有两种原因引起，一是励磁电压表坏了，二是KQ//ZQ中有一个坏了（短路）。如果KQ//ZQ坏了，造成没有Uf指示，自然RF也带电发热，手靠近RF就有明显热感。
RF有电流流过，则继电器RFJ就会动作而闭锁主桥触发脉冲，所以主桥处于失控运行状态，励磁输出电压Ufs＝0.675U2l（U2l为励磁变压器二次侧电压），励磁电流Ifs＝0.675U2l/rf（75℃）≈0.7Ife（Ife为额定励磁电流）。设计时，一般取RF＝5～8 rf（75℃），且RF//rf，故流经Rf的电流是rf的1/5～1/8倍，当电机正常负载率不高时，本例故障不影响电机运行。
处理办法：停机断电后，仔细检查，确认并更换Uf表，KQ\ZQ三者中的损坏件。
本例提示：虽然本例故障对电机运行影响不大，但仍要及时处理，因为RF长时间带电发热可能引发新问题。
例7：励磁电压Uf与理论计算值相差悬殊
故障现象：励磁装置投运后，调节仪表板上的增磁、减磁，发现可调范围小，或者调节过程中跳变，励磁电压值奇高、奇低。
原因分析：励磁装置主回路一般采用半控桥电路，它的同步信号和励磁变压器均按Δ/Y－11接线，其输出电压满足关系式：Uf＝1.35U2l（cosα＋1）/2
式中：U2l－励磁变压器二次侧线电压
α－可控硅控制角
Uf－主桥输出的直流电压，即加给电机转子绕组的励磁电压。U2l为定值时，Uf就是α的单值函数，从显示屏读取α值就可以算出相应Uf。反之，读取Uf值就可以算出α，即
α＝cos－1〔 －1〕

〔2〕
对于增磁减磁调节异常的情况，应读取一组数。供计算比较之用，比如有一台励磁：U2l＝93V，Ufe＝92V，调试时发现异常情况如下表所列：
读
数
α
1400
750
继续调小α值
Uf
75V
>100V
同左不变化
按〔1〕式
计
算
α
1400
750
150
Uf
14.7V
79V
123.4V
按〔2〕式
计
算
Uf
75V
α
790
通过上表比较及实践经验可知：
A．
当读取的Uf值显著大于按（1）式计算值，即75V>>14.7V，说明依同步信号发出的触发脉冲控制角α比励磁变压提供的线电压U2l相位超前了，超前量从α读数与按（2）式计算的α值相减1400－790≈600。根据差值600就知道励磁变压接线不是Δ/Y－11，而错接为Δ/Y－1。
B．
同理，当读取的Uf值显著小于按（1）式计算值，则为触发脉冲滞后了，若α读取与（2）式计算值相差～600，那励磁变压器就错接为Δ/Y－9。（未列数据）
C．
另一种情况是励磁变压器接线错为逆序，其表现为α差值不为600，变化不定，α>1200及α<200的某一个值，Uf跳变；200<α<1200,可连续调节不跳变。
A～C是比较常见的励磁变压器接线错误。除了上述方法判断外，也可用示波器观察典型波形来综合判断。只有判断清楚属于哪一种错线类型，才能针对性采取纠正措施。
处理措施：停机断电后，励磁变压器接线更正：对Δ/Y－1，原边
A、C相互换，副边a、c相互换；对Δ/Y－3，副边a、c相互换后，再b、c相互换；对逆序，在原边A、B、C三相中任选两根线对调。
更改完接线后，再通电检查，直至励磁变压器接线为Δ/Y－11为止。
本例提示：（1）虽然错在变压器接线，却表现为励磁输出异常，容易认为是励磁装置本身有问题，张冠李戴；（2）有时接线没有错，但上一级A、B、C相别不对，也会形成逆序，送电时应予检查。
例8：电机启动投励后，功率因素表指示异常。
故障现象：励磁装置仪表盘上装功率因数cosΦ表，合高压断路器DL后cosΦ表指针滞后满偏，投励后指针应从滞后摆向超前，但有时发现投励后指针严重滞后。
原因分析：电机的电子电压、经PT线引入～100V至励磁柜，定子电流经CT变换成～5A也引入励磁柜，两者直接送入cosΦ表端子。所以cosΦ表直观反映定子电流Id、定子电压Ue之间的相位关系。又由于定子、转子之间的磁场耦合，使励磁电流If与Id、cosΦ三者满足“U”型曲线变化关系。要cosΨ表指示正常，要重视两方面：
A．
送入cosΨ的CT、PT信号应满足下列三者之一（通常选（1）较多）：
（1）CT为A相电流，PT为B、C相电压。
（2）
CT为B相电流，PT为C、A相电压。
（3）
CT为C相电流，PT为A、B相电压。
B.CT、PT的接线端子位置应准确。如以（1）为例，A相有头端（亦称正极性端）和尾端两根线，不能接错位置；B、C相各有一根线引入励磁柜端子，也不能接错位。
电机启动后还应通过cosΦ状态指示来判断上述引入信号及接线是否有错。正确的状态是：If增加时，cosΦ指针从超前方向移动；If减小时，cosΦ指针向滞后方向移动；cosΦ超前时，无功功率Q前为“－”，cosΦ滞后时，Q前为“＋”；当cosΦ为1时，Id值最小，当cosΦ偏离1时向超前或滞后移动Id都增大。
当接线错位就会出现投励后，cosΦ表指示异常。
处理办法：当cosΦ表指示异常，应检查CT、PT接线，找出接错点。最好停机后换线，因开机时，CT线不能开路，PT线不能短路。
本例提示：有时也会发现接线完全正确的情况下，cosΦ表指示不对，经查是cosΦ表内部接反了，虽然这种情况比较少见，也应留意。

❷ 发电机失磁是什么原因引起的，要怎样处理

发电机长时间不用，导致出厂前含在铁心中的剩磁失去，励磁绕组建立不起应有的磁场，这时发电机运转正常但不发电，此类现象在长期不用的机组较多。

解决方法：断开自动电压调节器（AVR）同励磁机定子绕组的连接，将一个电压为24V的直流电源(如蓄电池)与励磁机定子绕组连接（注意两者的正负极要相互对应），启动机组将转速调至额定转速运行一段时间即可。

发电机失磁对电力系统的危害

发电机发生失磁时，低励或失磁的发电机将从系统中吸收无功功率，这将使得电力系统的电压下降，如果电力系统容量较小或者无功功率储备不足的话，那就会使发电机的机端电压、升压变压器高压侧的母线电压或其它邻近点的电压低于允许值，这样就会破坏负荷与电源间的稳定运行，甚至会使电力系统发生电压崩溃现象。

当发电机发生低励或失磁时电压下降，系统中其它发电机在自动调整励磁装置的作用下将会增加其无功功率输出，这样就会导致系统中的某些电气元件。如变压器或输电线路产生过电流，使后备保护动作切除过载元件，扩大了故障范围。

以上内容参考网络-发电机失磁

❸ 励磁装置的工作原理及电压的流向

发电机励磁装置简单说就是一个输出电压可调的直流电源。这个直流电源可以是直流发版电机，可以权是交流发电机经过整流，也可以直接用工频交流电整流获得。一般采用三相桥式可控硅整流，控制可控硅的导通角，就可以改变输出直流电压。直流电源经过灭磁开关连接到发电机碳刷，由碳刷和发电机转子线圈联通。励磁电流由励磁装置正极流出，经过发电机转子，再从负极返回电源。

❹ 励磁控制系统中励磁功率单元和励磁调节器的电源怎么分配

这是脉冲信号反电机反馈不正常，导致励磁电流波动。
励磁系统：励磁功率单元向同步发电机转子提供励磁电流；而励磁调节器则根据输入信号和给定的调节准则控制励磁功率单元的输出。励磁系统的自动励磁调节器对提高电力系统并联机组的稳定性具有相当大的作用。尤其是现代电力系统的发展导致机组稳定极限降低的趋势，也促使励磁技术不断发展。同步发电机的励磁系统主要由功率单元和调节器（装置）两大部分组成。其中励磁功率单元是指向同步发电机转子绕组提供直流励磁电流的励磁电源部分，而励磁调节器则是根据控制要求的输入信号和给定的调节准则控制励磁功率单元输出的装置。由励磁调节器、励磁功率单元和发电机本身一起组成的整个系统称为励磁系统控制系统。励磁系统是发电机的重要组成部份，它对电力系统及发电机本身的安全稳定运行有很大的影响。

❺ 励磁系统的自动调节

自动调节励磁电流的方法
在改变发电机的励磁电流中，一般不直接在其转子回路中进行，因为该回路中电流很大，不便于进行直接调节，通常采用的方法是改变励磁机的励磁电流，以达到调节发电机转子电流的目的。
常用方法有：改变励磁机励磁回路的电阻，改变励磁机的附加励磁电流，改变可控硅的导通角等。
这里主要讲改变可控硅导通角的方法，它是根据发电机电压、电流或功率因数的变化，相应地改变可控硅整流器的导通角，于是发电机的励磁电流便跟着改变。这套装置一般由晶体管，可控硅电子元件构成，具有灵敏、快速、无失灵区、输出功率大、体积小和重量轻等优点。在事故情况下能有效地抑制发电机的过电压和实现快速灭磁。
自动调节励磁装置的组成单元
自动调节励磁装置通常由测量单元、同步单元、放大单元、调差单元、稳定单元、限制单元及一些辅助单元构成。
1.测量单元
被测量信号（如电压、电流等），经测量单元变换后与给定值相比较，然后将比较结果（偏差）经前置放大单元和功率放大单元放大，并用于控制可控硅的导通角，以达到调节发电机励磁电流的目的。
2.同步单元
同步单元的作用是使移相部分输出的触发脉冲与可控硅整流器的交流励磁电源同步，以保证控硅的正确触发。
3.调差单元
调差单元的作用是为了使并联运行的发电机能稳定和合理地分配无功负荷。
4.稳定单元
稳定单元是为了改善电力系统的稳定而引进的单元 。励磁系统稳定单元 用于改善励磁系统的稳定性。
5.限制单元
限制单元是为了使发电机不致在过励磁或欠励磁的条件下运行而设置的。
必须指出并不是每一种自动调节励磁装置都具有上述各种单元，一种调节器装置所具有的单元与其担负的具体任务有关。
自动调节励磁的组成部件
自动调节励磁的组成部件有机端电压互感器、机端电流互感器、励磁变压器；励磁装置需要提供以下电流，厂用AC380v、厂用DC220v控制电源.厂用DC220v合闸电源；需要提供以下空接点，自动开机.自动停机.并网（一常开，一常闭）增，减；需要提供以下模拟信号，发电机机端电压100V，发电机机端电流5A，母线电压100V，励磁装置输出以下继电器接点信号；励磁变过流，失磁，励磁装置异常等。
励磁控制、保护及信号回路由灭磁开关，助磁电路、风机、灭磁开关偷跳、励磁变过流、调节器故障、发电机工况异常、电量变送器等组成。在同步发电机发生内部故障时除了必须解列外，还必须灭磁，把转子磁场尽快地减弱到最小程度，保证转子不过的情况下，使灭磁时间尽可能缩短，是灭磁装置的主要功能。根据额定励磁电压的大小可分为线性电阻灭磁和非线性电阻灭磁。
数字自动调节励磁装置
近十多年来，由于新技术，新工艺和新器件的涌现和使用，使得发电机的励磁方式得到了不断的发展和完善。在自动调节励磁装置方面，也不断研制和推广使用了许多新型的调节装置。由于采用微机计算机用软件实现的自动调节励磁装置有显著优点，目前很多国家都在研制和试验用微型机计算机配以相应的外部设备构成的数字自动调节励磁装置，这种调节装置将能实现自适应最佳调节。

❻ 自动励磁调节装置通常根据哪些参量来调整励磁输出

发电机自动励磁调节装置分他激励磁和自激励磁，小机组发电机通常采用自激励磁专，自激励磁调节装属置分相复励、谐振式自励、双绕组分流自励、可控硅自励等多方式。

以相复励方式(下图)为例，发电机负载后，激磁电流由电压线圈W1输出的电流分量和电流线圈W串输出的电分量叠加组成。虽然发电的端电压没有经电抗器移相而直接加在W1上，但W1匝数较多，电抗值较大，故W1与端电之间亦存在一相角差，从而使相复励变压器具有相敏作用。当负载变化时，W串随负载电流的大小及相位变化而变化，故能供给复励电流，补偿电枢反应的去磁作用，保证了发电机输出电压自动调整(恒压)。

❼ 发电机的励磁装置是什么如何实现的励磁到底是不是捆绑在转子产生电磁感应的线圈

发电机励磁装置的作用是给发电机转子绕组提供励磁电流，形成稳定的磁场，借助转子的转动，旋转磁场切割定子三相绕组，从而产生三相电势。
发电机励磁装置包括：交流电源，整流电路，电压调整回路和励磁开关部分。在书本上通常用“方框图”表示，在实际现场励磁装置占地面积10几个平方以上。
励磁交流电源有的取自“励磁机”，有的取自厂用电，有的取自励磁变压器，等。
发电机励磁装置分为手动调整和自动调整。自动调整装置称为“发电机自动励磁调节器”。
发电机励磁装置的工作原理：输入交流励磁电源------经过可控硅整流变成直流------通过励磁开关利用碳刷接入转子线圈。根据发电机的端电压和无功功率，我们可以通过可控硅来改变励磁电流的大小。

❽ 自动励磁调节装置及强行励磁用的电压互感器二次侧不得装设熔断器或空开，依据出自何处

励磁一般是直流抄电，电压互感器只袭能测量交流电压，怎么与电压互感器扯上关系的？
一般来讲，不论应用在什么场合，电流互感器二次不能装熔断器。
因为电流互感器二次开路之后，一次电流不变，而二次不能形成回路，这样，一次电流全部转变为励磁电流，会在二次产生瞬间高压。危及设备及人身安全。

❾ 电动机励磁控制柜有哪些配置

3.2整流回路
如原理图所示，同步电动机微机励磁装置采用三相全控桥整流，其输出供给同步电动机励磁电流，控制回路通过对同步电动机的励磁电流，励磁电压，定子电流，定子电压，功率因数等参数进行测量，按一定的控制规律和控制方式进行运算，计算出可控硅触发角，通过经过触发角移相的触发脉冲来控制相应的可控硅导通，得到不同的直流输出电压，实现控制同步电动机的目的。
3.3启动回路
当同步电动机启动时，灭磁环节自动投入工作。由转子感应的交变能量通过灭磁电阻释放，保证同步电动机正常启动。当电动机转速达到额定转速的90%（可整定）时，对于降压启动的同步电动机，由控制器发出投全压信号，切除降压启动设备，使电动机加速启动。当电动机的转速达到额定转速的95%（可整定），控制器向可控硅发出触发脉冲，装置自动向同步电动机投入励磁，同步电动机牵入同步运行。
3.5进线空开
进线空开安装于外部励磁电源进线与整流变压器一次测中间，作为励磁电源投切及输入过流保护用。常规型号带有一辅助触点作为空开位置指示。用户可选带有电动操作机构的空开，S300励磁控制器均配有电动操作控制接口。另用户可选带有报警触头的空开，将报警常开触头接至控制器过流保护接口。
空气开关的容量根据励磁变压器容量选择，详见装置配置清单。
3.6整流变压器
本装置常规配置为三相干式整流变压器，绝缘等级B级，组别DY11。
3.7指示仪表
本装置配有指针式功率因数表、定子电流表、励磁电压表和励磁电流表。
3.8信号测量
在励磁输出的主回路上配置有穿心式霍尔传感器，用于励磁电流测量。
定子电流传感器，定子电压传感器，励磁电压传感器皆集成到S300励磁控制器内部进行测量。
3.9风机单元
本装置采用台湾卡固无电容风机，并设有风机控制和风机监视。
3.10励磁控制器
3.11触摸屏面板
3.12对外端子
3.13远程操作通信接口
四、S300微机励磁调节器说明
S300同步电动机微机控制器是整个系统装置的核心装置。其负责整个励磁装置的控制、测量、保护、通信等。每个调节器都设置有软标签，标签的信息包括调节器型号、序列号、版本号等。其中序列号是控制器区别的唯一标识。
4.1 调节器硬件结构
4.1.1外形
S300微机控制器为独立的单元结构，除了励磁电流传感器需要外置以外，其它所有单元均集成在控制器内部。控制器冷却方式为自然冷却，上下设有通风网孔，以防止尘埃进入。其外形尺寸如图所示：

4.1.2 端子
S300微机控制器采用知名厂家订购的插拔式端子，确定了其良好的接触性能。接线端子分为上下两排，上排为传感器信号，下排为开关量输入输出信号，有效的进行了强弱电的分离。接线端子安排如下表所示：

4．1.3 模拟量测量
a 励磁电流
励磁电流的测量由安装在柜内的穿心式霍尔励磁电流传感器完成。励磁电流传感器通过霍尔效应将励磁电流变换成小电流信号送入调节器内部，调节器内部通过取样电阻转换成电压信号，再经过信号调理送入调节器的中央处理器，实现励磁电流的测量。
因励磁电流传感器规格根据同步电动机的额定励磁电流进行选择，所以其通常有如下几种规格选择：

注意：根据励磁电流传感器的型号不同，需在调节器的参数设定中配置励磁电流传感器的一次侧电流值。
b励磁电压
励磁电压的测量由配置于调节器内部的霍尔励磁电压传感器完成。通过取灭磁可控硅两端的电压信号送入控制器内部，控制器内部经过取样电阻变成小电流信号送入霍尔励磁电压传感器隔离变送后再经过信号调理送入调节器中央处理器，实现励磁电压的测量。
c定子电流
定子电流信号由同步电动机启动柜内的电流互感器将电机电流变换成标准的额定电流为5A的标准信号送入控制器内部，控制器内部再经过高精度的电流传感器变换成小电流信号经过调理送入中央处理器。定子电流的测量范围最大为6A，极限输入电流为30A。
由于存在CT变比的问题，所以须在调节器的参数设定中配置互感器的CT变比。
d母线电压
母线电压信号由同步电动机启动柜内电压互感器将额定为100V的电压信号送入控制器内部，控制器内部通过取样电阻送入高精度电压传感器，传感器将电压信号变换成小电流信号后再经过调理送入中央处理器。定子电压信号测量范围最大为120V，极限输入为150V，输入阻抗为 ** KΩ。
由于存在PT变比的问题，所以须在调节器参数设定中配置PT变比。
4．1.4 功率因数测量
同步电动机的电流、电压交流信号经过控制器内部互感器后，通过信号调理转换成两组标准的方波信号送入中央处理器的脉冲捕获端口，中央处理器通过测量两路方波信号的时间差计算出功率因数。
母线频率的测量也是通过电压的方波获得的。
由于在PT和CT的接线时存在随机接线的情况，本控制器特经过特殊处理，所以对PT和CT的接线只要求为一相的电流和另两相的电压，对接线顺序不做任何要求。
4．1.5 同步信号
用于整流可控硅触发的三相同步信号，取自整流变压器的二次侧，所以对整流器的连接组不做要求，控制器通过内部的三个传感器隔离后变成小电流信号，再经过信号调理变换成三路方波信号送入CPLD单元进行同步采样。
三相电压的输入范围为AC30V～AC350V。线间输入阻抗为** KΩ。
4．1.6触发脉冲输出
控制器内部CPLD产生的六路双窄脉冲经过光耦隔离，推动达林顿管来驱动脉冲变压器。
4．1.7 开关量
a开关量输入
S300微机控制器内部配置15路光耦隔离的开关量输入，采用控制器内部的DC+24V作为操作电源，极限输入电压DC30V，接点量输入回路对地绝缘大于1000V。
b开关量输出
S300微机控制器内部配置11路继电器输出接点，每组触点容量不低于3A（长时间吸合电流不宜大于1A）。
4．1.8 电源配置
控制器内部集成开关电源，有+24V，+15V，-15V，+5V四路输出，具有短路，过流等保护。控制器内部对四路开关电源进行监视。
由于采用开关电源，电源的输入范围为AC220V±20%或DC220V±20%。
+24V引出至端子，供开关量输入，输出与触摸屏显示用，不可用于其它回路。最大输出能力为500mA。
4．1.9 通信端口
控制器内部集成三个通信端口，其功能与接线如下：
PORT0：用于就地显示用通信，DB9母型接口，隔离的RS232电平标准，遵循标准的MODBUS RTU协议，通信波特率9600，支持热插拔。
PORT0(母头)
引脚 信号名称
2 232 TXD

3 232 RXD

5 232 GND

触摸屏
引脚 信号名称
2 232 RXD
3 232 TXD
5 232 GND

PORT1:用于远程通信，DB9母型接口,隔离的RS485电平标准，遵循标准的MODBUS RTU协议，默认通信波特率9600，支持热插拔。
PORT1(母头)
引脚 信号名称
2 485 TXD

3 485 RXD

5 485 GND

远 程
引脚 信号名称
2 232 RXD
3 232 TXD
5 485 GND

PORT2:用于双机通信用（只有双机配置时），DB9母型接口，隔离的CAN总线标准，通信速率500Kbit/s。
PORT2(母头)本套
引脚 信号名称
2 CAN TXD

3 CAN RXD

5 CAN GND

PORT2(母头)另套
引脚 信号名称
2 CAN RXD
3 CAN TXD
5 CAN GND

4.2 调节器软件构成
S300微机控制器配置功能强大的软件系统，其中央处理器的DSP内核可进行单周期的浮点数运算，大大增强了其数据处理的速度，是其它常规单片机或PLC控制器无法比拟的。运用可编程逻辑器件CPLD作为触发单元，杜绝了现场信号的干扰对系统运行的影响，大大提高了系统的稳定性。
4．2.1 同步信号采样及触发脉冲形成
同步信号采样及触发脉冲形成均由可编程逻辑器件CPLD独立完成，这样不仅解放了中央处理器，而且取消了以往用单一定时器控制触发角的方法，做到三路同步信号无延时同步采样。由于三相交流信号每个周期存在六个过零点，所以触发角调节为每周期调整六次，控制器调节速度为300 次/秒。
4．2.2 调试状态控制
在励磁工况为调试时，励磁就绪信号，投全压信号无输出，起车信号无效，若此时起车信号输入则控制器的故障停机继电器动作。按下投励按钮系统立即投入励磁，若为手动模式，则系统自动进行调节稳定到系统设定值，此时按增磁减磁按钮调节的为恒励磁电流调节器的给定值。若为开环模式，则系统按当前的触发角输出励磁电流，此时按增磁减磁按钮调节的为可控硅的触发角。
4．2.3 起车投励控制及停机
在励磁工况为工作状态，若满足起车条件则励磁就绪信号输出。当同步电动机起车后，励磁控制器起车监视定时器开始计时，在达到防早投时间后，励磁控制器开始检测系统滑差。当系统滑差达到设定的投全压滑差或起车监视定时器达到设定的投全压时间时，投全压控制继电器吸合并保持5秒。当系统滑差达到设定的投励滑差或起车监视定时器达到设定的投励时间时，控制器的中央处理器按照捕捉到的准角顺极性投入励磁。若在达到防早投时间后人为的按动投励按钮，则中央处理器立即投入励磁，因此种方式不检测系统滑差与投励角度所以只在极端情况下使用。
控制器设有起车强励功能，可使同步电动机更轻松的牵入同步。强励倍数与强励时间可通过触摸屏整定，非负载过重的情况下请采用系统默认的整定值。
对于全压启动的同步电动机系统，投全压输出信号依然存在，只不过该信号不做连接。
当主断路器断开瞬间，控制器启动逆变灭磁操作，将并持续2秒钟。
4．2.4 励磁就绪输出控制
励磁就绪控制作为允许同步电动机启动的必要条件，连接至同步电动机启动柜的合闸回路中。当系统满足如下条件时，励磁就绪信号才会输出
a励磁工况为工作；
b空气开关位置为合闸；
c励磁系统各项监测正常
d励磁系统无故障
4．2.5 风机控制
在励磁控制器投入励磁的同时，风机控制继电器即吸合启动风机。同时励磁控制器对风机进行监视，当风机出现故障时，励磁故障继电器吸合直到风机故障排出并人为按下信号复位按钮，励磁故障解除。
因风机故障短时间内并不影响系统正常运行，所以风机故障时并不会导致故障停机信号输出。
4．2.6 励磁状态输出
在电机启动结束，系统投入励磁5秒后，系统进入到稳态，此时励磁状态继电器吸合。此信号可用于带有气动离合器的磨机系统，或其他带有负载分合装置的自动投切控制，也可串入离合器的合闸回路，作为允许合离合器的必要条件。
4．2.7 外部强励控制
此功能用于在同步电动机启动结束后，对同步电动机突加负载，如带有离合器的磨机系统离合器的合闸操作。由于离合器抱闸瞬间，磨机的启动力矩较大，超过了同步电动机的力矩，外部强励功能在离合器抱闸的瞬间投入强励，使同步电动机输出更大力矩将磨机拖入同步运行。该信号可取自离合器的状态输出接点。为防止强励造成励磁绕组过热，两次外部强励的间隔为十分钟，若在十分钟之内则控制器不对外部强励信号相应。
4．2.8 低电压强励控制
当电网电压跌落至控制器配置的低电压整定值时，如控制器参数配置为低电压强励使能，则控制器启动强励环节，并且按照1.2倍额定励磁输出；最大的强励输出时间为起车强励时间的2倍。持续低电压或两次低电压时间小于十分钟则不会重复强励。
4．2.9 同步电动机的失步及再整步控制
a失磁失步控制
在同步电动机运行过程中，励磁控制器对同步电动机进行失磁失步检测，当同步电动机的励磁电流低于励磁电流下限设定值并且转子感应电流交变频率高于5HZ时判定为失磁失步。当出现失磁失步情况时控制器故障停机继电器吸合使系统停机。
b带励失步及再整步
在同步电动机运行过程中，励磁控制器对同步电动机运行时的功率因数角进行分析来判定带励失步的发生，当出现带励失步情况时，若设定为动作于停机，则控制器故障停机继电器吸合使系统停机。若设定为动作与再整步，则控制器重新投入到滑差检测环节，在滑差达到设定的投励滑差值并且捕捉到准角后，控制器按照1.2倍额定励磁投入励磁，投入强励的时间为起车强励时间的两倍。
同步电动机的失步再整步过程中，励磁绕组、启动绕组温升很高，频繁的启动将会造成损坏，所以在每次两次失步在整步的间隔时间为十分钟，如果在十分钟内又发生了失步情况，则直接跳闸。
4．2.10 运行方式的控制
通过励磁电流的调节，可以改变同步电动机的运行状态。同步电动机运行在欠励状态，从电网吸收滞后的无功电流；运行在过励状态，从电网吸收超前的无功功率。通过对励磁电流的控制可以提高电网的功率因数。S300微机控制器配置了三种运行方式：自动模式（双闭环，内环为励磁电流调节，外环为功率因数调节）、手动模式（恒励磁电流调节）、开环模式（恒可控硅触发角）。
a自动模式
自动模式为励磁系统正常的工作模式，励磁控制器通过内环励磁电流调节器来维持系统的功率因数恒定，减小了由于电网或负载突然波动对电机稳态运行的影响，并且可以向电网输出一定比例的滞后的无功功率，从而改善电网的功率因数。
为保证系统运行的稳定性，在发生母线PT互感器断线或定子电流小于额定的5%时，系统转入到强制手动模式（即暂时转入手动模式待PT断线或定子电流恢复后回到自动模式）。
在励磁控制器无法按照给定的功率因数来正常调节系统的功率因数时，系统转入到手动模式。
b手动模式
在手动模式下，控制器按恒励磁电流调节，保持励磁电流的实际
输出值与给定值相等。
系统正常运行时，控制器工作在自动模式，手动模式作为备用。 当电机异步启动，失磁及带励失步再整步，以及过励保护、失磁
保护等控制器自动转入手动模式。
c开环模式
开环模式为保守的工作模式，只有在手动模式无法进行励磁调节时自动投入，在该模式下所有的励磁限制、调节功能全部退出，只维持励磁系统最基本的运行。
4．2.11 增磁减磁按钮的控制
因励磁工作模式有自动、手动和开环三种模式，所以在上述三种模式下，增磁减磁按钮分别对应不同的操作。
a在自动模式下，增磁减磁按钮调节的为功率因数的给定值；
b在手动模式下，增磁减磁按钮调节的为励磁电流的给定值；
c在开环模式下，增磁减磁按钮调节的为可控硅的触发角度；
增磁减磁按钮设有按钮粘连检测，当连续按下时间超过5秒时，报警继电器吸合，中央处理器不再响应增磁减磁按钮信号。当增磁减磁按钮释放后，自动恢复到正常状态。
4．2.12反时限最大励磁电流限制
为了防止同步电动机励磁绕组过热损坏绝缘，最大励磁电流限制采用反时限特性，模拟励磁绕组的发热模型,计算公式如下：

其中：
K-为常数，其量纲为时间，这里通过控制器参数配置里的最大强励倍数和对应的时限计算出K值
I-为故障电流，这里取实际的励磁电流
Ip-为保护启动电流，这里取电机的额定电流
r-为常数，这里取2
t-为保护动作时间
其允许的过励时间是随电机励磁大小而变化的，如下图所示曲线。

控制器按照参数配置里的最大强励倍数和对应的时限计算励磁绕组允许的热容量，当电机出现过励情况时对励磁绕组的热容量进行累计，并产生如下动作
①当实际励磁电流超过额定励磁电流时，控制器发出报警提示。如在短时间内励磁电流回归到正常值，报警自动解除
②当累计热容量达到1/2K时，控制器工作模式由自动模式转入手动模式，并且将励磁电流限制在0.9倍额定值。
③当累计热容量达到K时，则控制器立即作用于停机。
4．2.13其它故障监测
①控制器内部电源故障监测——动作于跳闸停机
②空气开关过流故障监测——动作于跳闸停机
③快速熔断器故障监测——动作于跳闸停机
④启动回路误开通监测——动作与跳闸停机
⑤整流桥缺相监测——动作于跳闸停机
⑥触发脉冲丢失监测——动作于跳闸停机
⑦空气开关电机运行状态下分闸——动作于跳闸停机
⑧励磁输出开了监测——动作于跳闸停机
⑨启动柜主断路器跳闸拒动监测——动作于跳闸停机
⑩励磁系统未就绪启动柜主断路器合闸监测——动作于跳闸停机
⑪PT断路监测——动作于故障报警
⑫风机故障监测——动作于故障报警
⑬增磁减磁按钮接点粘连——动作于故障报警
4．2.14防止误操作控制
①在就地操作模式下，除就地——远程按钮切换有效外其它操作均无效。
②在远程操作模式下，除就地——远程按钮切换有效外其它操作均无效。
③工作模式与调试模式的切换只有在装置未投励，主断路器断开的情况下有效。
④在工作模式时，电机启动过程中按下投励按钮，则动作于手动投励。灭磁按钮在主断路器闭合的情况下无效。
⑤空开分合闸操作只有在装置未投励，主断路器断开的情况下有效。

❿ 励磁调节器的工作原理

自并励静止整流励磁系统的励磁调节器是从半导体分立元件向集成化固体组件、从模拟式向数字式方向发展的。

国产装置可以划分为半导体模拟式励磁调节器、微机(含可编程控制器)数字式励磁调节器和混合式微机(含可编程控制器)模拟式励磁调节器等三大类。

国产半导体励磁调节器于70年代初就有出口的记录。微机励磁调节器研制工作始于70年代末，1985年南瑞电气公司生产的WLT-1型励磁调节器首次在池潭水电站50MW机组上投入运行。

(10)自动调整励磁装置24v电源扩展阅读：

半导体模拟励磁调节器各单元的功能

1、测量比较单元。

测量发电机电压信号，将其按比例变换成直流电压信号，与给 定直流电压进行比较，送出发电机电压偏差信号。为使并列运行的各机组合理稳定地分 担无功功率，应设置调差单元。

2、综合放大单元。

由综合放大环节、比例积分环节和适应器环节组成。综合放大 环节将各种基本测量输出的、反馈和辅助限制生成的、以及稳定和补偿反应的各种直流 信号加以综合放大，输出给比例积分环节。

比例积分环节按预定的调节规律进行加工后 输出。适应器环节将信号电压经放大加工成为移相控制信号电压以控制励磁电压。

3、移相触发单元。

接受综合放大单元的输出信号电压的大小，改变晶闸管触发控 制角的大小，以控制励磁电压。

4、稳压电源。

把输入的交、直流电源变换成励磁调节器所需的、电压稳定的电 源。对输入的交、直流电源要能适时自动切换。