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励磁控制器实现对发电机电压稳定控制,主要是基于电磁感应原理,通过实时监测、比较、调节励磁电流,让发电机输出电压稳定在目标值附近,具体过程如下:
信号检测
励磁控制器借助电压互感器实时监测发电机输出电压,并将其转换为电信号;同时用电流互感器检测发电机输出电流,结合电压信号算出功率因数等参数。这些检测环节为后续控制提供准确数据基础。
信号比较
控制器把检测到的实际电压值和预先设定的目标电压值对比,得到电压偏差信号。若实际电压低于目标值,表明需增加励磁电流;若高于目标值,则要减小励磁电流。此偏差信号是控制调节的依据。
控制算法运算
控制器依据电压偏差信号,按特定控制算法计算需调节的励磁电流变化量。常见控制算法有PID控制算法,它综合考虑比例、积分、微分作用。比例项让输出与偏差成正比,快速响应偏差;积分项消除稳态误差;微分项预测偏差变化趋势,提前调整,使系统响应更平稳准确。
励磁电流调节
励磁控制器将计算出的励磁电流变化量转化为控制信号,输送给励磁功率单元。励磁功率单元依据该信号调整励磁电流大小。若需增加励磁电流,功率单元会增大励磁绕组中的电流;若需减小,则降低电流。
系统反馈与动态调整
调节励磁电流后,发电机输出电压会改变。控制器持续监测新的输出电压,再次与目标值比较,不断重复上述过程,形成闭环控制。这样能及时响应电压变化,动态调整励磁电流,使发电机输出电压稳定在目标值附近。
保护与限制
为保障发电机安全运行,励磁控制器设有保护与限制功能。如过励限制,当励磁电流过大,可能损坏发电机时,控制器自动减小励磁电流;欠励限制则在励磁电流过小影响电网稳定时,适当增加励磁电流。此外,还有V/f限制等,防止发电机因电压、频率异常受损。

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