继电保护安全自动装置课件——4_第三章 励磁自动控制系统的动态特性.ppt

第三章 励磁自动控制系统的动态特性 一、概述 二、励磁控制系统的传递函数 三、励磁自动控制系统的稳定性 一、概述 二、励磁控制系统的传递函数 1 典型的励磁控制系统结构框图 2 直流励磁机的传递函数 3 励磁调节器各单元的传递函数 4 同步发电机的传递函数 （空载并忽略饱和现象） 5 励磁控制系统的传递函数 1 典型的励磁控制系统结构框图 2 直流励磁机的传递函数 3 励磁调节器各单元的传递函数 4 同步发电机的传递函数 （空载并忽略饱和现象） 5 励磁控制系统的传递函数 三、励磁自动控制系统的稳定性 1 典型励磁控制系统的稳定计算 2 励磁控制系统空载稳定性的改善 3 励磁系统稳定器电路 1 典型励磁控制系统的稳定计算 A 系统的开环传递函数 B 绘制根轨迹的参数 C 励磁系统的根轨迹图 A 系统的开环传递函数 B 绘制根轨迹的参数 C 励磁系统的根轨迹图 2 励磁控制系统空载稳定性的改善 3 励磁系统稳定器电路 * 自动励磁控制系统 控制对象：发电机 控制器： 励磁调节器 执行环节：励磁机 反馈控制系统 上一章：励磁自动控制系统的工作原理与静态持性。 在本章：励磁自动控制系统的动态特性—对于一个反馈控制系统，应了解其动态性能。即在任何原因引起被控制量变动后，励磁系统是否稳定、调节过程中的超调量、调节时间及振荡次数等是否满足要求。其中稳定性是首要问题。 上升时间 超调量 调整时间 励磁系统几个动态指标 与任何自动控制系统相同．励磁系统在满足稳定性的前提下，还应达到一定的动态指标。下图给出在额定转速、空载条件下被控制量UG对阶跃输入的典型响应曲线。 放大 励磁机 同步电机 励磁系统稳定器 电压测量比较 基准输入 其它信号 ? ? UG + - + - 直流励磁机有他励和自励两种方式，描述它们的动态特性方程式是不同的。现以他励直流励磁机为例，说明传递函数的推导过程。 G iEE = uE uEE RE ?E Exciter Generator ?E ， iEE 代入得 IB IA EB EA B A IEE UE G 1 由于励磁电流与励磁机电压之间是非线性关系，通常采用如图所示的方法来计及其饱和影响 ? UE UEE + - 他励直流励磁机的传递函数框图如图所示 A 电压测量比较单元的传递函数 B 综合放大单元的传递函数 Ude USM USMmax USMmin C 励磁功率放大单元的传递函数 ? ? UG UREF - + - 根轨迹的起点与终点 渐近线与实轴交点的坐标 渐近线与实轴正方向的夹角 根轨迹分离点的坐标 根轨迹与虚轴的交点位置及放大倍数 ? ? UG UREF - + - ? - + * * * 由于励磁电流与励磁机电压之间是非线性关系，通常采用如图所示的方法来计及其饱和影响。