小型柴油发电机维修中励磁调节系统的重要意义

安全可靠是电力系统运行的zui基本条件，同时电力系统须具有合格的电能质量和良好的动态品质。早在40年代和50年代，有些学者就强调地指出了同步发电机磁场的调节对提高电力系统稳定性的重要作用。此后这方面研究工作一直受到很大重视。研究工作的主要内容包括两个方面，一是着力于主励系统本身即励磁方式的改进;另一方面是着力于柴油发电机的励磁控制方式(策略)的改进。

励磁调节系统的种类和构成

柴油发电机的励磁调节系统是同步发电机的一个重要组成部分，它通常由两部分组成:*部分是励磁功率单元，它向同步发电机的励磁绕组提供可调节的直流励磁电流;第二部分是励磁调节器，它根据发电机及电力系统运行的要求，自动调节功率单元输出的励磁电流。

励磁调节系统的种类:

(1)直流励磁机系统

50年代初期，柴油发电机的的励磁主要采用直流励磁机系统。直流励磁机的容量受机械强度和换向电压等电气参数的影响，对于励磁功率大于50KW的柴油发电机的，无法采用同轴直流励磁机系统。

(2)他励交流励磁机系统
 

对于他励交流励磁机系统，励磁功率电源取自发电机以外的独立的并与其同轴旋转的交流励磁机，故称之为他励。根据交流励磁机的数量以及整流器是旋转的还是静止的，分为以下几种:

1)他励静止硅整流励磁系统;

2)他励静止可控硅整流励磁系统;
 

3)他励旋转硅整流励磁系统;

4)他励旋转可控硅整流励磁系统。
 

(3)自并励和自复励静止励磁系统

对于自并励和自复励静止励磁系统，其励磁功率电源，采用发电机系统静止的变压器作为电压源，发电机系统静止的变流器作为电流源。由电压源构成的励磁系统，称为自并励静止励磁系统，这种励磁系统目前使用较为流行，如图4-1所示〔30]由电压源和电流源复合构成的励磁系统，称为自复励静止励磁系统。根据电压源、电流源的不同连接方式自并励和自复励静止励磁系统分为:

1)自并励可控硅励磁系统;

2)相补偿自复励励磁系统;

3)交流侧串联自复励励磁系统;
 

4)直流侧并联自复励励磁系统。

在柴油发电机组运行过程中，励磁控制是zui基本的和*的。对于船舶电力系统的各种干扰来说，一般都是先引起电、磁过渡过程，然后才是机电过渡过程。电力系统动态研究的一系列课题和励磁控制密切相关的。如果说某些过渡过程可以粗略地认为转速不变，因而可以不考虑调速系统的控制过程，那么对于励磁系统来说，多数过渡过程都要把它的控制作用考虑进去，否则将会引起较大的误差，特别是在船舶电站中采用快速励磁装置时更是如此。

交流柴油发电机组无论是在互相并联运行，还是在并入电网运行时，在许多场合中往往出现功率和电流的周期性振荡，同时伴随以转速振荡、电压和频率的不稳定以及调速器元件的振荡。功率振荡时，并联运行的各机组的总负载不变。因此，一台柴油发电机的的功率的增加和另一台机组的功率减少同时进行。通常把这种现象称为交互振荡，有时也通俗地称为“游车”。

消除功率交互振荡这种现象可以从两方面入手:
 

1.从原动机本身结构入手消除供油干扰，现有的方法有以下几种:
 

(1)减小高压油泵出油阀的卸载容积，或者采用修正式出油阀。采用这种方法，在各种负载下高压油管的剩余压力，在每次喷油之后都相差不大;
 

(2)减小出油阀卸载容积来消除柴油发电机干扰力矩所引起的转速波动;
 

(3)减小高压油管的容积，这种方法可以提高燃油至起阀压力的供油量，使其在低负荷小供油量时也能均匀喷油;
 

(4)适当加大出油阀凸缘的径向间隙，这种方法在小负荷时使供油均匀;

(5)减小柴油发电机燃油喷射系统的zui小稳定供油量，使喷油均匀。

以上各方法虽然是从根本原因入手，都能在一定情况下直接消除供油干扰，针对性强，但具有一定的局限性，不能把5. 1中提到各种干扰因素用一种方法消除掉。
 

2.从电气控制方面将供油干扰产生的功率交互振荡消除

要使并联机组并联运行稳定，发电机的功率控制十分重要。柴油发电机组并联运行时，对功率控制采用集中控制方法，这种方法要采集每台机组功率信号，然后通过计算把每台机组该发多少功率的信号发给每台机组，来保证功率按比例分配，但是这种集中控制方法存在着如下缺陷:
 

(1)如果并联的柴油发电机不在同一地点，而相距很远，数据采集、传输会很不方便;
 

(2)增减发电机组运行台数时，改变参数不方便。由于以上措施方法存在上述的不足，需要一种新的控制方法来弥补他们的不足。

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