发电机励磁方式有哪几种

发电机励磁方式有哪几种有何特点？

发电机的励磁有五种方式：他励方式、自励方式、混合式励磁、转子绕组双轴励磁及定子绕组励磁方式。

（1）他励方式。这种励磁方式，发电机的励磁不是同步发电机本身供给，而是由其他电源供给。根据电源形式的不同，通常有如下几种：

1）同轴直流励磁机供电的励磁方式。这是小容量发电机普遍使用的一种励磁方式，其优点是励磁可靠，调节方便，但换向器和电刷设备的维护量大。

2）不同轴直流励磁机供电的励磁方式，如采用单独供电的感应电机拖动或经减速齿轮与发电机大轴连接的低速直流发电机，当转速在1000r/min以下时，可应用在大容量的机组上，但结构复杂，应用不多。对水轮发电机，因转速低，故直流发电机的换向不是主要问题，但在过低转速下，容量太大的直流发电机也存在着结构上困难。

3）同轴交流励磁机－静止整流器供电的励磁方式（可控或不可控）。这是交流发电机和整流装置的组合，适用在较大容量的发电机上。

4）同轴交流励磁机－旋转整流器供电供电的励磁方式。无刷励磁系统主要由同轴交流励磁机与主轴一起旋转的硅整流装置组成。同轴交流励磁机的三相交流绕组装在转子上，而直流励磁绕组则装在定子上，这样励磁机发出的交流经旋转硅整流装置整流后，通入主发电机的励磁绕组，不需要换向器、电刷和滑环等设备。它解决了大容量机组励磁系统中大电流滑动接触的滑环制造和维护的问题，结构简单、维护方便、因而可靠性高。但也存在一些问题：

装在高速旋转大轴上的硅整流元件和附属设备在运行中承受很大的离心力，因而存在机械强度上的问题。

发电机励磁回路的监测问题。

快速灭磁问题。

整流元件的保护问题，当励磁回路元件故障时，无法使用备用励磁机。

5）不同轴交流励磁机供电的励磁方式。如采用经齿轮减速器与发电机轴连接的静止可控整流。

6）单独供电的硅整流励磁方式（可控或不可控）。

（2）自励方式。这种励磁方式，发电机的励磁由同步发电机本身发出的交流经整流后供给。一般有如下两种：

1）自励静止半导体供电的励磁方式。将同步发电机本身发出的工频电压降压隔离后，经晶闸管整流桥供给发电机励磁绕组。这种励磁方式在发电机启动时，需借助外部直流电源供给少量励磁，使发电机建起少量电压，而后再自励到额定电压，因此需要起励设备。在外部短路时，因电压下降，为保证发电机有较大的励磁，需另设电

流互感器，将二次电流整流后供给励磁。这种励磁方式因没有励磁机，所以经济、简单。中还要问题是大容量晶闸管元件的工作可靠性问题，因而应用不多。

2）谐波供电的励磁方式。在发电机的定子上附加一组独立的谐波绕组，引出三次谐波电压，经晶闸管整流后供给本发电机励磁。优点：

具有自调节作用，这是由于谐波电压随转子励磁电流的变化而变化的缘故。

系统短路时具有自动强励的作用，反应速度快。

不用励磁机，经济、维护简单。

运行可靠。

但也存在一些问题：

在大容量机组上，由于定子槽数多，电压波形好，谐波电压较小，难于满足励磁需要。

负载功率因数改变较大时，对谐波电压有较大影响。

不同发电机的三次谐波电压差异较大。

因此这种励磁方式应用很少。

（3）混合式励磁方式。分为同轴直流励磁机他励加串联变压器自串联；同轴直流励磁机他励加励磁变压器自并励；同轴交流励磁机他励加串联变压器自串联。

（4）转子绕组双轴励磁方式（正、负励磁；两轴正交或成一定夹角）。其特点是稳定性高；有功、无功可相互独立调节；引入滑差频率的交流信号加入励磁，可以控制具有转子滑差的运行；事故停机时间短；励磁绕组短路下失磁运行，对转子起了屏蔽作用，使转子涡流产生的损耗减少了约3/4；可承受短时间的冲击负载。但造价高。

（5）定子绕组励磁方式。转子型式有光滑转子、有齿的转子、有契形导体短路结构转子、有大功率短路绕组的转子。特点是结构简单、可靠性高、成本低。为解决大容量超高压输电系统出现的无功引起过电压的问题提供了有效的解决办法。