励磁系统结构主要包括调节器、励磁电源、功率整流、灭磁回路等几部分交流励磁机-整流器励磁系统1、 带永磁副励磁机的交流励磁机-静止硅整流器励磁系统：该系统俗称三机系统，主励磁机的交流输出，经硅整流器整流后，供给汽轮发电机励 磁主励磁机的励磁，由永磁副磁机之中频输出经可控硅整流器整流后供给自动励磁调节 器根据汽轮发电机之端电压互感器、电流互感器取得的调节信号，控制可控硅整流器输出的 大小，实现机组励磁的自动调节2、 交流励磁机-静止可控硅励磁系统：该系统俗称两机系统主励磁机的交流输出，经可控硅整流器整流后，供给汽轮发电机 励磁主励磁机的励磁，采用自并励或他励方式自动励磁调节器根据汽轮发电机之端电压 互感器、电流互感器取得的调节信号，控制发电机磁场整流桥输出的大小，实现机组励磁的 自动调节自动励磁调节器同时控制励磁机恒电压输出3、 交流励磁机-旋转硅整流器无刷励磁系统：发电机的励磁由交流励磁机的输出经不可控硅二极管整流后供给，而交流励磁机的励 磁则由永磁机的输出经可控硅整流后供给这里，与一般旋转电机不一样的是，交流励磁机 的直流励磁绕组固定不动，而交流励磁机的交流电枢绕组、硅整流器与发电机的转子绕组一 起，在一根转轴上旋转，因而发电机的励磁绕组与硅整流器处于相对静止的位置，是直接电 连接在一起的，没有了其他励磁方式中的将静止部件中的电流引入旋转部件的滑环一电刷结 构，帮称为无刷励磁。
系统概述励磁系统可控硅桥由励磁电源供电，受控的可控硅桥经磁场断路器为发电机提供直流 励磁电流自动励磁调节器以高速IPC工业控制机为主要硬件核心辅以外围调理电路及信号回 路，发出同步脉冲，去触发可控硅桥，从而控制发电机磁场电流，达到励磁控制系统的各种 控制目标为提高励磁调节器的可靠性，有时采用双通道冗余系统：双通道的模拟量、开关量输 入信号及调节通道的硬件配置是完全独立的，结构一致双通道采取主、从方式运行，如果 一个通道故障，自动切至备用通道：无论哪一通道均可作为主通道，并没有硬性规定某一通 道优先于另一通道，备用通道自动跟踪主用通道当主通道故障时，备用（从）通道可无拢 动地切换为主机电源系统系统所需外部工作电源等级有几种，取自不同的电源厂用交流电源AC380V直流操作电源 DC220V （或110V）开关合闸电源DC220V交流UPS电源AC220V起励电源 DC220V或AC380V调节器电源调节器内部由24VDC总线供电在双通道系统中，由两个开关电源模块分别工作在220VDC/24VDC和220VAC/24VDC状态下，其24VDC端输出并联，以保证24V电源的可 靠性当任一路开关电源因故障退出时，不会影响24V回路的工作。
通常DC220V电源取自蓄电池，AC220V电源取自励磁变副边或厂用AC220V系统 对每个独立的电路单元，其电源从24VDC总线输入，然后转化为单元所需的电源，如±5V、 ±12V功率整流柜概述功率柜包含以下部件:功率可控硅桥脉冲放大与检测RC保护回路通风冷却系统导通监测和指示部件可控硅整流桥在可控硅元件的两端并联R-C阻容回路，用以对可控硅两端换相过电压和尖峰电压的 吸收每个元件串联快速熔断器，以保护可控硅元件整流桥的交、直流侧均设有隔离刀闸转子回路与起励正常起励时，首先采用残压起励，若发电机剩磁不够，则自动转入外部电源，起励过程， 即自动投入磁场起励回路接触器，发电机开始启励建压当机端电压约15%时，起励接触 器断开，由励磁变压器提供电源，使发电机电压升至设定值励磁系统结构励磁变压器自动励磁调节器 可控硅整流桥 磁场开关柜转子过电压保护系统从功能上主要可分为五个部分:励磁电源部件控制部件功率部件磁场起励和灭磁部件磁场过电压保护部件磁场断路器磁场断路器也称作灭磁开关或磁场开关，是发电机转子绕组和励磁整流桥之间的可见 断点，是转子灭磁回路的重要组成部分，它可在紧急情况下快速分断并转移发电机转子磁场 的能量，以确保发电机的安全。
可控硅整流桥的直流输出通过磁场断路器输送到发电机转子绕组模拟信号输入调节器测量：机端电压Ug机端电流Ig系统电压Usys励磁电流If同步电压Usych信号回路采用24V电源电源系统1、 直流控制电源:供励磁装置逻辑控制回路使用从调节柜引入电压DC220V或DC110V，2、 调节器电源：为保证装置工作安全，调节器的计算机部分使用直流和交流两路外部电源， 从调节柜引入调节器直流电源电压DC220V通常与直流控制电源同源，供开关电源模块G11调节器交流电源电压AC220V通常要求来自发电厂UPS电源系统，供给开关电源模块 -G12开关电源模块-G11和G12的输出并联；若其中之一因故被切除，不影响调节器正常运 行3、 风机电源：可控硅整流柜冷却风机采用两路AC220V电源，从调节柜引入装置冷却风机主电源取自厂用电或励磁变压器冷却风机备用电源取自另一路厂用电源在设备运行中，当主电源失电，备用电源将自动投入4、 照明电源：取自AC220V厂用电，从调节柜引入供柜内照明和电加热器使用5、 磁场开关合闸电源：取自厂用直流动力电源DC220V，从灭磁柜引入6、 起励电源：从灭磁柜引入，在励磁投入时，提供起励能量。
若采用交流起励电源，起励电源为AC380V厂用电；若采用直流起励电源， 起励电源为DC220V厂用直流动力电源系统投入自动开机---即“开机”命令，全自动投入励磁系统调节器依次执行合磁场开关、启 动整流柜冷却风扇、投入起励回路手动起励---亦即“起励”或“励磁投入”命令；磁场断路器合闸后，若此命令有效， 调节器投入起励回路，系统起励到给定位置系统切除在正常灭磁时，应使用逆变灭磁，不跳来磁开关在事故时，应跳灭磁开关，使磁场 能量经灭磁电阻释放调节模式设置可设置四种调节模式：恒机端电压（自动）、恒励磁电流（手动）、恒无功功率、恒功 率因数励磁调节器有恒电压、恒电流、恒无功功率、恒功率因数四种运行方式可供选择缺 省方式为：恒机端电压运行方式恒电压、恒无功功率和恒功率因数属于自动运行状态，恒 励磁电流属于手动运行状态在原理上，四种运行方式可在运行中进行切换；切换时，不会产生机端电压或无功波 动但以下情况例外：1、 恒电压运行时发生了故障，将自动切换到恒电流方式在故障清除前，不允许 再切回到恒电压及另外两种方式运行2、 发电机运行在空载状态下，不允许励磁调节器切换至恒无功及恒功率因数方式运行，仅当发电机断路器GB闭合后，这两种方式的切换才是有效的。
注：恒电流调节（手动）方式仅对励磁电流进行调节，不包含所有限制功能故此，在恒电流方式（手动）运行时，操作人员应密切监视发电机励磁增磁” / “减磁”“增磁”和“减磁”命令增加或减少系统调节目标的给定值在恒电压方式下，增/减磁命令是人为改变发电机电压给定在空载时，引操作改 变发电机电压；在负载时，此操作改变无功功率当限制功能动作时，相应的限制将 使增/减磁命令无效在恒无功、恒功率因数方式下，增/减磁命令是人为地改变发电机输出的无功功率 或功率因数，使其恒定在给定值运行在恒电流方式下，增/减磁命令改变磁场电流给定在空载时，此操作改变发电机 端电压；在负载时，此操作改变无功功率在恒电流方式下，操作要谨慎，不要超过 发电机和励磁的限制，因为恒电流方式时，限制器不起作用当给定值达到最大（最小）值时，增/减磁操作无效保护限制功能1、 起励失败：起励命令下达后，8秒内发电机没有成功建压调节器即判断起励失败， 发出相应报警信号，切除起励电源2、 逆变失败：停机或励磁切除命令下达后，10秒内发电机机端电压没有成功下降到15%额定值以下，调节器即判断逆变失败，随之自动跳磁场开关，通过磁场开关和 灭磁电阻吸收磁场能量来灭磁。
3、 过压保护：磁场回路跨接转子过电压保护装置一旦转子回路出现超过设定值的浪 涌电压，保护装置启动过压保护动作值整定为额定励磁电压的4-5倍4、 TV断线保护：当UK0.85U2，调节器认为机端TV断线,自动切换到备用通道自动 运行.如果备用通道也发生PT断线，则切到恒电流方式运行.其中U1-AVR测量的机端PT二次电压；U2---AVR测量的比较信号电压值,通常来自同步电压.5、 失脉冲检测：当主通道的工控机内脉冲形成板丢脉冲时，自动切换到另一工控机工 作，同时发出报警信号当整流柜脉冲放大板丢脉冲时， 出，令其退出运行调节器发出相应报警信号，同时闭锁该柜的脉冲输人机界面使用直流24V电源IF：定子电流If：转子电流Vs系统电压Ve：同步电压VF-ac:定子电压交流米样值VF-dc:定子电压直流米样值d-AIPha：控制角。