发电机停机电气制动控制设计优化分析

【摘要】发电机停机方式以电气制动控制和机械制动控制为主，而对比之下可以发现电气
制动控制的优势所在。在不同的发电机制动停机工作中，对励磁系统和计算机监控系统的运
用是极为广泛的。本文就从这点出发，从电气制动的根本原理开始介绍发电机停机电气制动
控制设计如何运用优化理念，采取优化措施。并对电气制动和机械制动相结合的理念做出创
造性的分析与论述。

　　【关键词】发电机；电气制动；设计

　　励磁系统在电气制动中起着极大的作用，由于电气制动是产生与转向相反的磁场力矩
作为制动力迫使发电机停机。同步发电机作为典型的交流发电机的励磁方式一般分他励式和
自励式。这一方法不仅能使发电机停机，还能改变发电机的转速。对降速和发电机电压变化
的调整都起到很重要的作用。所以本文主要从励磁系统的应用出发，论述发电机停机电气制
动控制设计的优化分析。

　　一、电气制动停机工作原理简介

　　机组在工作时，在磁场的条件下受到摩擦力矩的作用，从而逐渐降低转速。当转速降低
到某个确定数值的时候，打开电气制动电源，并将定子绕组在出口三相短路，励磁系统开
始工作。励磁系统向转子绕组输入恒定电流，定子绕组也会相应产生感应电流。通过励磁系
统改变发电机机端电压，使之为零，那么定子产生的转矩与磁阻转矩也都为零。通俗来讲就
是机组惯性转动方向不受助推力，反而是短路转矩提供相反的推力，从而慢慢的使机组减
速制动，一直到停机。

　　当机组解列需要正常停机时，仍需要由监控系统发出指令，让励磁调节器灭磁。然后监
控系统分别对不同的条件进行检测。同步发电机的基本工作原理如下，同步发电机装设的转
子励磁绕组线圈两端连接两个彼此绝缘的滑环，外界就通过压在滑环上的电刷将直流电送
给励磁绕组，当转子励磁绕组在电流的作用下就会产生磁场，而转子在电动机的带动下旋
转时，不停的切割磁力线而产生电势能，从而通过输出电源向外供电。

　　二、电气制动停机常用工作方法分析

　　在不同的场合和不同的电气制动方案下采取不同的工作方法。有的以速度继电器为主的
制动。还有以主电路中的电磁抱闸为主，当电动机通电时能引起电动机轴抱闸的断开，当电
动机断电时，电磁抱闸也断电，通过复位弹簧的作用使电动机缓慢停止转动。综合来看，许
多发电机制动时还是会采取电气制动与机械制动相结合的方式。比如励磁系统在提高电力系
统稳定性的时候，尤其对动态稳定性要求较高的时候应该多采用电气制动和机械制动相结
合的方式。

　　同步发电机在利用电气制动停机系统时，可以较大程度的改善机组的停机运行状况，
同时能大幅度缩短停机时间。而且在一定情况下，可以避免由于机械制动时活塞与制动环因
摩擦而引起的机械疲劳。对环境的保持和机组控制自动化水平也是一个提高。同步发电机在
利用电气制动时会出现几个特点。首先，停机过程中，由于需要停机阻尼转矩，那么转子中
就需要始终通过制动励磁电流。其次，发电机定子绕组内部始终存在制动电流，频率逐渐下
降。

　　三、励磁系统的作用与分析