小型柴油發(fā)電機維修中勵磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)的重要意義

安全可靠是電力系統(tǒng)運行的zui基本條件，同時電力系統(tǒng)須具有合格的電能質(zhì)量和良好的動態(tài)品質(zhì)。早在40年代和50年代，有些學(xué)者就強調(diào)地指出了同步發(fā)電機磁場的調(diào)節(jié)對提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的重要作用。此后這方面研究工作一直受到很大重視。研究工作的主要內(nèi)容包括兩個方面，一是著力于主勵系統(tǒng)本身即勵磁方式的改進;另一方面是著力于柴油發(fā)電機的勵磁控制方式(策略)的改進。

勵磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)的種類和構(gòu)成

柴油發(fā)電機的勵磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)是同步發(fā)電機的一個重要組成部分，它通常由兩部分組成:*部分是勵磁功率單元，它向同步發(fā)電機的勵磁繞組提供可調(diào)節(jié)的直流勵磁電流;第二部分是勵磁調(diào)節(jié)器，它根據(jù)發(fā)電機及電力系統(tǒng)運行的要求，自動調(diào)節(jié)功率單元輸出的勵磁電流。

勵磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)的種類:

(1)直流勵磁機系統(tǒng)

50年代初期，柴油發(fā)電機的的勵磁主要采用直流勵磁機系統(tǒng)。直流勵磁機的容量受機械強度和換向電壓等電氣參數(shù)的影響，對于勵磁功率大于50KW的柴油發(fā)電機的，無法采用同軸直流勵磁機系統(tǒng)。

(2)他勵交流勵磁機系統(tǒng)
 

對于他勵交流勵磁機系統(tǒng)，勵磁功率電源取自發(fā)電機以外的獨立的并與其同軸旋轉(zhuǎn)的交流勵磁機，故稱之為他勵。根據(jù)交流勵磁機的數(shù)量以及整流器是旋轉(zhuǎn)的還是靜止的，分為以下幾種:

1)他勵靜止硅整流勵磁系統(tǒng);

2)他勵靜止可控硅整流勵磁系統(tǒng);
 

3)他勵旋轉(zhuǎn)硅整流勵磁系統(tǒng);

4)他勵旋轉(zhuǎn)可控硅整流勵磁系統(tǒng)。
 

(3)自并勵和自復(fù)勵靜止勵磁系統(tǒng)

對于自并勵和自復(fù)勵靜止勵磁系統(tǒng)，其勵磁功率電源，采用發(fā)電機系統(tǒng)靜止的變壓器作為電壓源，發(fā)電機系統(tǒng)靜止的變流器作為電流源。由電壓源構(gòu)成的勵磁系統(tǒng)，稱為自并勵靜止勵磁系統(tǒng)，這種勵磁系統(tǒng)目前使用較為流行，如圖4-1所示〔30]由電壓源和電流源復(fù)合構(gòu)成的勵磁系統(tǒng)，稱為自復(fù)勵靜止勵磁系統(tǒng)。根據(jù)電壓源、電流源的不同連接方式自并勵和自復(fù)勵靜止勵磁系統(tǒng)分為:

1)自并勵可控硅勵磁系統(tǒng);

2)相補償自復(fù)勵勵磁系統(tǒng);

3)交流側(cè)串聯(lián)自復(fù)勵勵磁系統(tǒng);
 

4)直流側(cè)并聯(lián)自復(fù)勵勵磁系統(tǒng)。

在柴油發(fā)電機組運行過程中，勵磁控制是zui基本的和*的。對于船舶電力系統(tǒng)的各種干擾來說，一般都是先引起電、磁過渡過程，然后才是機電過渡過程。電力系統(tǒng)動態(tài)研究的一系列課題和勵磁控制密切相關(guān)的。如果說某些過渡過程可以粗略地認(rèn)為轉(zhuǎn)速不變，因而可以不考慮調(diào)速系統(tǒng)的控制過程，那么對于勵磁系統(tǒng)來說，多數(shù)過渡過程都要把它的控制作用考慮進去，否則將會引起較大的誤差，特別是在船舶電站中采用快速勵磁裝置時更是如此。

交流柴油發(fā)電機組無論是在互相并聯(lián)運行，還是在并入電網(wǎng)運行時，在許多場合中往往出現(xiàn)功率和電流的周期性振蕩，同時伴隨以轉(zhuǎn)速振蕩、電壓和頻率的不穩(wěn)定以及調(diào)速器元件的振蕩。功率振蕩時，并聯(lián)運行的各機組的總負載不變。因此，一臺柴油發(fā)電機的的功率的增加和另一臺機組的功率減少同時進行。通常把這種現(xiàn)象稱為交互振蕩，有時也通俗地稱為“游車”。

消除功率交互振蕩這種現(xiàn)象可以從兩方面入手:
 

1.從原動機本身結(jié)構(gòu)入手消除供油干擾，現(xiàn)有的方法有以下幾種:
 

(1)減小高壓油泵出油閥的卸載容積，或者采用修正式出油閥。采用這種方法，在各種負載下高壓油管的剩余壓力，在每次噴油之后都相差不大;
 

(2)減小出油閥卸載容積來消除柴油發(fā)電機干擾力矩所引起的轉(zhuǎn)速波動;
 

(3)減小高壓油管的容積，這種方法可以提高燃油至起閥壓力的供油量，使其在低負荷小供油量時也能均勻噴油;
 

(4)適當(dāng)加大出油閥凸緣的徑向間隙，這種方法在小負荷時使供油均勻;

(5)減小柴油發(fā)電機燃油噴射系統(tǒng)的zui小穩(wěn)定供油量，使噴油均勻。

以上各方法雖然是從根本原因入手，都能在一定情況下直接消除供油干擾，針對性強，但具有一定的局限性，不能把5. 1中提到各種干擾因素用一種方法消除掉。
 

2.從電氣控制方面將供油干擾產(chǎn)生的功率交互振蕩消除

要使并聯(lián)機組并聯(lián)運行穩(wěn)定，發(fā)電機的功率控制十分重要。柴油發(fā)電機組并聯(lián)運行時，對功率控制采用集中控制方法，這種方法要采集每臺機組功率信號，然后通過計算把每臺機組該發(fā)多少功率的信號發(fā)給每臺機組，來保證功率按比例分配，但是這種集中控制方法存在著如下缺陷:
 

(1)如果并聯(lián)的柴油發(fā)電機不在同一地點，而相距很遠，數(shù)據(jù)采集、傳輸會很不方便;
 

(2)增減發(fā)電機組運行臺數(shù)時，改變參數(shù)不方便。由于以上措施方法存在上述的不足，需要一種新的控制方法來彌補他們的不足。

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