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柴油发电机组励磁控制技术

时间:2017-04-27 08:23  点击: 12 次
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    发电机是根据电磁感应原理进行对外部用电负载供电的,对于非永磁电机而言必须要建立一个磁场,用以产生感应电动势之用。励磁系统是能够提供产生磁场的电流并且能够自动的对励磁电流进行调节的设备。柴油发电机组的作用是向用电负载提供稳定以及高质量的电能,用电负载对于电能主要的要求之一就是电压稳定,柴油发电机组励磁系统的作用就是通过调节励磁电流的大小,以此调节电机内部磁场的强弱,进而调节感应电动势的强弱,以此使发电机输出的电压稳定。当多台柴油发电机组并联运行时,励磁系统也能够对各个机组的无功功率进行分配。
    伴随着控制理论每一次的进步,励磁系统控制规律也随之不断的在进步。从最早的单变量,到现在的多变量,研究各变量之间的关系由线性发展到现在的非线性,由非智能到现在的智能控制。对于单变量输入输出的研究主要是对应于古典控制理论,这一阶段 PID 控制器最具有代表性,多变量输入与输出阶段则是在 PID 控制器的基础上加入了 PSS 环节。对于励磁控制的研究很多,同时提出了很多具有很好控制效果的控制方法。最开始的励磁调节器有震动以及变阻器型两种类型,因为这两种类型的励磁调节器均拥有机械部分,因此很难对系统起到连续调节的作用,并且反应速度慢,极大地影响了励磁调节的效果。随后出现了电磁励磁控制器,这种励磁控制器虽然依旧反应速度缓慢,并且还带有时滞性,但是其却具有比较高的可靠性。由于电力电子技术的进步,出现了由半导体元件构成的励磁控制器,因为其具有反应速度快,并且功率放大倍数较高以及时滞极小等特点,所以目前所用的基本为数字式励磁调节器。
    虽然目前对于励磁控制方法具有比较深入的研究,并且各种方法在相应的领域也取得了很好的效果,但是由于同步发电机励磁控制的复杂性,还有很多地方有待进一步的研究。比如实际中很多的非线性问题,无法用目前的非线性方法去解决,当多目标进行共同控制是,各个目标之间的协调依然存在着问题,由于各个目标之间各自的调节系统仅仅是出于对本系统独立工作进行设计的,所以在共同工作时,很难进行协调。

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