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随着国家对与电网合并的大力推进，意着各电厂之间，各机组之间不再是独立的部分，某一个发电机的故障都会对一定范围的电力系统产生影响，如何快速分析故障、处理故障，文持电力系统的稳定运行成为励磁系统的首要任务。
本文选择研究的励磁方式是无刷励磁系统，相对于他励交流励磁系统来说，取消了碳刷和滑环等接触元件，解决了对大容量机组中励磁电流的限制，减少了碳刷产生的碳屑对机组的污染和损害。采用无刷励磁的发电机，能够适应较传统励磁控制更加恶劣的环境，减小对于发电机的文护，电机的绝缘寿命较长，提高了电力系统运行的可靠性与稳定性。无刷励磁系统中的交流励磁机，由于其具有较大的时间常数，其数学模型也相对复杂，增加了励磁系统精确控制难度。因此，在无刷励磁系统中，对励磁控制器性能的研究和提升迫在眉睫。
1.5 本文的主要工作
本文对于同步发电机无刷励磁系统的工作原理进行理论分析，构建励磁系统的数学模型，并根据励磁调节器的构成找出发电机端电压与励磁的关系。首先完成励磁控制系统硬件设计方案，在建立发电机数学模型的基础上，对系统各个环节的关系进行分析研究。然后根据所得到的联系，完成系统的参数配置，找出发电机端电压与励磁电流（或电压）的关系，给出参数变化使得调整规律，完成对励磁自动控制系统的整体设计。
1.6 本文的内容安排
本文在第一章主要分析同步发电机励磁系统的任务，了解励磁系统近些年的发展过程以及现在的使用情况。熟悉励磁系统的对励磁调节器和励磁功率单元的要求，为下文的研究设计提供技术规范，最后分析励磁系统的研究意义，提高对其实际应用的认识。
第二章主要是对励磁控制系统的硬件设计，深入研究各部分的组成以及对应关系，分析三相全控整流电路在实际应用中的故障情况以及相应的设计解决方案。研究励磁调节过程的电压测量环节，综合放大环节，移相触发环节，找出各部分之间的函数关系，完成参数配置。
第三章主要分析励磁系统限制保护设计，研究励磁系统中各励磁的变化范围，在文持发电机安全稳定运行的情况下，讨论最小励磁限制，瞬时电流限制，最大励磁限制以及电压频率比值限制等，来应对发电机运行出现的各种故障情况，给发电机的稳定运行提供保护。
第四章首先对励磁自动控制系统的响应曲线进行一般讨论，然后对励磁控制系统的传递函数进行研究，根据参数配置，对励磁自动控制系统的传递关系进行计算，找出发电机端电压和励磁电压的关系，完成设计任务。
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