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毕业设计 同步机励磁控制系统的研究与应用(附开题报告,原译文,正文共34页,20711字)
摘 要
同步电动机的运行效率高，提高电网的功率因数等优点，使其在工业生产中得到了广泛的应用。
励磁是同步电机运行中的重要环节。调节励磁电流可以改变其功率因数，使它不仅可以工作在感性状态下，而且也可以工作在容性负载下向电网输送超前无功功率，用于提高电网的功率因数。良好的励磁系统不仅保证电机本身的可靠性，而且提高电机及其相连电力系统运行的稳定性。
工业的发展对励磁系统提出了更高的要求，使励磁系统具有更佳的控制性能和监控、保护等功能。当电机正常运行时，供给维持一定电压和无功输出范围所需的励磁电流；当电力系统发生突然短路或突加负荷或甩负荷时,对电机进行强行励磁或强行减磁；当电机内部出现短路时，对电机进行灭磁。
系统数字化是励磁设备的发展趋势。本文介绍了一种全数字同步电机励磁装置。它由变压器、全数字直流调速器MENTORⅡ、FX2N–32MR–PLC组成，具有亚同步转速自动顺极性投励、欠压强励、冲击负荷无功补偿等功能。并且在实验室的全数字直流控制器上，分别对恒负荷和冲击负荷的励磁进行了模拟，得到了主要的控制参数。
关键词: 同步电机； 励磁； 冲击负荷； 恒负荷
目 录
1 序言 1
2 同步电动机的概念 2
2.1 同步电动机的特点和用途 2
2.2 同步电动机的结构 2
2.3 同步电动机的工作原理 3
3 同步电动机的起动 4
3.1 问题分析 4
3.2 同步电动机三种起动方法 4
3.2.1 辅助起动 4
3.2.2 变频起动 4
3.2.3 异步起动 4
3.3 同步电动机的起动过程分析 5
3.4 牵入同步的条件 6
4 同步机励磁系统 8
4.1 励磁控制方式 8
4.2 励磁原理 8
4.2.1 同步电动机恒定励磁拖动恒定负荷 8
4.2.2 同步电动机恒定励磁拖动冲击负荷 9
4.2.3 同步电动机自动励磁拖动冲击负荷 9
4.3 励磁系统 10
4.4 励磁系统功能 12
4.4.1 强励功能 12
4.4.2 限制功能 12
4.4.3 保护功能 13
4.5 故障自检测和报警功能 14
5 励磁系统工作原理 15
5.1 保护元件 15
5.1.1 过电流保护 15
5.1.2 同步电动机的起动和失步的过电压保护 15
5.1.3 操作过电压 15
5.1.4 均压保护 15
5.2 触发装置 15
5.2.1 同步电源插件I 16
5.2.2 同步电源插件II 16
5.2.3 同步电源插件III 16
5.2.4 灭磁插件 16
5.2.5 投励插件 18
6 全数字化励磁系统实现 20
6.1 系统介绍 20
6.2 系统特点 20
6.3 系统操作 21
6.4 全数字励磁系统在同步机励磁上的应用 21
6.4.1 系统的组成和功能 21
6.4.2 系统的自动灭磁功能 22
6.5 系统的同步顺极性投励 24
6.6 系统的欠压强励 25
6.6.1 同步电动机欠压励磁的意义 25
6.6.2 系统欠压强励的功能 25
6.6.3 欠压强励的限时控制 26
6.7 系统的冲击负荷无功补偿功能 26
7 总结 28
参考文献 29
致谢 30