【电气专业知识问答】问：什么是励磁系统阶跃响应？

【电气专业知识问答】

问：什么是励磁系统阶跃响应？

答：阶跃响应是当自动控制系统被加上规定的阶跃输入信号时，输出的物理量随时间变化的过程。控制系统的品质指标常以加入单位阶跃信号的响应曲线作为评定依据。具体对励磁控制系统来说，它是发电机在指定工况下，电压给定值突然改变后，发电机端电压的变化过程，是励磁系统动态特性的一种表达形式，通常用它来评定励磁系统的动态品质。GB/T 7409.3—2000《同步电机励磁系统大、中型同步发电机励磁系统技术要求》中有关励磁控制系统的动态品质有以下两项指标。

（1）发电机空载时阶跃响应。在同步发电机空载额定工况下，自动电压调节器投入电压给定阶跃信号，测发电机额定电压的超调量、振荡次数、上升时间、调节时间等。超调量指在阶跃扰动中，被控量的最大值与最终稳态值之差对于阶跃量之比的百分数。振荡次数是指被控量第一次达到最终稳态值时起，到被控量达到与最终稳态值之差的绝对值不超过5%稳态改变量时，被控量波动的次数。

对机端静态自并励磁系统，DL/T 650—1998《大型汽轮机自并励静止励磁系统技术条件》规定，励磁控制系统电压给定阶跃响应应满足以下要求。

1）发电机空载时阶跃响应，阶跃量为发电机额定电压的5%，超调量不大于阶跃量的30%，振荡次数不超过3次，上升时间不大于0.6s；调节时间不大于5s。

2）发电机额定负载时阶跃响应，阶跃量为发电机额定电压的2%～4%，超调量不大于阶跃量的30%，有功功率波动次数不大于5次，阻尼比大于0.1；调节时间不大于10s。（2）零起升压响应。同步发电机在空载额定转速下突然投入励磁系统，使发电机端电压从零升至额定值，自动电压调节器应保证电压超调量不得超过额定值的10%，调节时间应不大于10s，电压振荡次数不大于3次。