《同步机的调控》课件.pptVIP

《同步机的调控》本课件旨在全面介绍同步机的调控技术，从基本结构到高级控制策略，深入讲解同步机的工作原理、励磁方式、调节器应用、稳定性分析及故障保护等关键内容。通过本课程的学习，您将掌握同步机调控的核心技术，为实际应用提供有力支持。

学习目标1掌握同步机的基本结构和工作原理了解同步机的组成部分及其功能，理解同步机如何将机械能转换为电能。2熟悉同步机的励磁方式和自动励磁调节系统掌握不同励磁方式的特点和适用场合，了解自动励磁调节系统的工作原理和组成。3掌握同步机的调节器应用和整定方法熟悉电压调节器、无功功率调节器、功率因数调节器等的功能和特点，掌握调节器参数的选择和整定方法。4了解同步机的稳定性分析和保护装置熟悉静态稳定性、动态稳定性等概念，了解小干扰稳定性分析和大干扰稳定性分析的方法，掌握同步机的各种保护装置及其作用。

课程内容概述同步机的基本知识介绍同步机的基本结构、工作原理、等效电路、矢量图和基本方程，为后续学习打下基础。同步机的励磁系统详细讲解同步机的励磁方式、自动励磁调节系统的组成、励磁系统的基本类型和主要部件，以及励磁变压器、整流装置和励磁控制器的功能。同步机的调节器深入探讨调节器的分类、电压调节器的结构和工作原理，以及无功功率调节器、功率因数调节器和PSS稳定器的作用。同步机的运行和保护介绍同步机的并网条件和方法，以及同步机的功率角特性、有功功率调节、无功功率调节、频率调节和电压调节。同时，详细讲解同步机的稳定性分析和各种保护装置。

同步机的基本结构定子定子是同步机的主要组成部分，由定子铁芯、定子绕组和机座组成。定子铁芯由硅钢片叠压而成，用于减小铁损。定子绕组是同步机的电路部分，用于产生电磁转矩。转子转子是同步机的旋转部分，由转子铁芯、励磁绕组和集电环组成。转子铁芯由钢板制成，用于支撑励磁绕组。励磁绕组用于产生磁场，集电环用于将励磁电流引入励磁绕组。端盖端盖用于支撑定子和转子，并保护内部部件。端盖通常由铸铁或钢板制成，具有良好的机械强度和刚度。

同步机的工作原理励磁通过励磁绕组向转子提供直流电流，产生磁场。旋转转子在原动机的驱动下旋转，带动磁场旋转。感应旋转磁场切割定子绕组，在定子绕组中感应出交流电压。输出定子绕组输出交流电能，实现机械能到电能的转换。

同步机的等效电路同步机的等效电路是分析同步机性能的重要工具。它将同步机的复杂结构简化为由电阻、电感和电源组成的电路。通过分析等效电路，可以计算同步机的电压、电流、功率等参数，并评估其运行性能。同步机的等效电路包括定子绕组的电阻和电抗、励磁绕组的电阻和电抗，以及由励磁电流产生的感应电动势。通过合理选择等效电路的参数，可以提高同步机的运行效率和稳定性。

同步机的矢量图1电压矢量表示同步机定子绕组的电压大小和相位。2电流矢量表示同步机定子绕组的电流大小和相位。3磁链矢量表示同步机定子绕组的磁链大小和相位。4电动势矢量表示同步机定子绕组的电动势大小和相位。

同步机的基本方程同步机的基本方程包括电压方程、电流方程和功率方程。这些方程描述了同步机电压、电流、功率之间的关系，是分析同步机性能的重要依据。通过求解这些方程，可以计算同步机的各种运行参数，并评估其运行状态。电压方程描述了同步机定子绕组的电压与电流、磁链之间的关系。电流方程描述了同步机定子绕组的电流与电压、阻抗之间的关系。功率方程描述了同步机的有功功率、无功功率与电压、电流、功率因数之间的关系。

同步机的励磁方式直流励磁使用直流电源向转子励磁绕组提供励磁电流。具有控制简单、可靠性高的优点，但需要额外的直流电源设备。交流励磁使用交流电源经过整流后向转子励磁绕组提供励磁电流。可以利用同步机自身的交流电源，无需额外的直流电源设备，但控制相对复杂。无刷励磁采用旋转整流器将交流电整流为直流电，直接向转子励磁绕组供电。无需集电环和电刷，维护量小，可靠性高，但成本较高。

自动励磁调节系统的组成电压互感器测量同步机端电压，提供电压信号。1电流互感器测量同步机定子电流，提供电流信号。2励磁调节器根据电压和电流信号，调节励磁电流。3励磁机向同步机转子提供励磁电流。4

励磁系统的基本类型1直流励磁系统采用直流发电机作为励磁机，结构简单，但效率较低。2交流励磁系统采用交流发电机作为励磁机，效率较高，但控制相对复杂。3静止励磁系统采用晶闸管整流器直接从电网取电，效率最高，控制精度高，是目前应用最广泛的励磁系统。

励磁系统的主要部件励磁变压器用于将电网电压转换为适合励磁系统使用的电压。整流装置将交流电转换为直流电，为同步机转子提供励磁电流。励磁控制器根据系统运行状态，调节励磁电流，维持同步机的稳定运行。

励磁变压器的作用励磁变压器在励磁系统中起着至关重要的作用，主要功能是将电网电压转换为适合励磁系统使用的电压。由于电网电压通常较高，而励磁系统需要的电压