发电机励磁方式
同步发电机励磁方式
同步发电机励磁方式引言：发电机是一种将机械能转化为电能的设备，而励磁则是保证发电机正常运行的重要环节。
在发电过程中，励磁方式的选择对于发电机的性能和稳定性至关重要。
本文将介绍常见的同步发电机励磁方式，以帮助读者更好地理解发电机的工作原理。
一、直流励磁方式1. 独立励磁方式独立励磁方式是指发电机独立设置励磁设备，通过直流电源提供励磁电流。
这种方式适用于小型发电机或需要灵活调节励磁电流的场合。
常见的励磁电源包括直流发电机、蓄电池和整流器等。
2. 自励励磁方式自励励磁方式是指发电机利用其自身产生的电动势通过励磁回路提供励磁电流。
这种方式适用于小型发电机或无法外接励磁电源的场合。
常见的自励方式包括串励、复励和混合励磁等。
二、交流励磁方式1. 恒压励磁方式恒压励磁方式是指通过稳定的电压源提供励磁电流，以保持发电机励磁电流的稳定。
这种方式适用于对励磁电流要求较高的场合，如高功率发电机和电力系统。
2. 恒流励磁方式恒流励磁方式是指通过稳定的电流源提供励磁电流，以保持发电机励磁电流的稳定。
这种方式适用于对励磁电流要求较高的场合，如大容量发电机和电力系统。
三、混合励磁方式混合励磁方式是指同时采用直流励磁和交流励磁的方式，以兼顾两种励磁方式的优点。
这种方式适用于对励磁电流和电压要求较高的场合，如大功率发电机和电力系统。
四、调速特性发电机的励磁方式不仅会影响其励磁电流和电压的稳定性，还会对其调速特性产生影响。
不同的励磁方式会导致发电机的励磁电流与转速之间的关系不同，从而影响发电机的输出电压和频率。
结论：同步发电机励磁方式的选择对于发电机的正常运行和性能有着重要的影响。
在实际应用中，需要根据发电机的类型、容量和工作环境等因素综合考虑，选择合适的励磁方式。
同时，还需要根据实际情况对励磁电流和电压进行调整，以保证发电机的稳定性和可靠性。
通过本文的介绍，相信读者对同步发电机励磁方式有了更深入的了解。
励磁方式的选择是发电机设计和运行中的重要问题，需要综合考虑多个因素。
发电机励磁装置的原理
发电机励磁装置的原理发电机励磁装置是发电机的重要组成部分，其主要作用是提供足够的磁场使发电机能够产生电流。
本文将介绍发电机励磁装置的原理及其工作过程。
一、励磁原理发电机励磁装置的原理基于电磁感应和电磁场的相互作用。
通过电流在励磁线圈中产生的磁场，进一步激发转子绕组中的磁场，促使发电机产生电流。
励磁电流的大小和方向对发电机的电压和频率有直接影响。
以下将详细讲述两种常见的励磁方式。
二、直流励磁直流励磁是一种常见的发电机励磁方式。
直流励磁装置由直流发电机、调压器以及励磁线圈组成。
调压器的作用是稳定调节励磁电流。
具体工作原理如下：1. 调压器将主电网的交流电压变换成稳定的直流电压。
2. 直流电压通过励磁线圈产生磁场，磁场通过转子绕组进一步增强。
3. 转子绕组中的磁场与定子绕组中的磁场相互作用产生电流。
4. 电流经过整流器变换为直流电流，用于产生发电。
三、感应励磁感应励磁是另一种常见的发电机励磁方式，主要用于小型发电机或紧凑型发电机。
感应励磁装置由励磁线圈、感应发电机和电源组成。
其工作原理如下：1. 发电机的转子绕组接通电源。
2. 电流在转子绕组中形成磁场，磁场通过转子-定子之间的磁路传递给励磁线圈。
3. 励磁线圈中的磁场激发感应发电机产生电流。
4. 励磁电流通过整流装置变换为直流电流，并用于产生发电。
四、励磁控制对于励磁装置，控制励磁电流的大小和方向非常关键。
通过调节励磁电流，可以稳定和控制输出的电压和频率。
常见的励磁控制方法包括手动调节、自动调节和半自动调节。
手动调节需要由操作人员根据发电机运行情况进行调整，而自动调节则通过发电机调节器实现智能自动控制，半自动调节则是在自动调节的基础上，人工进行调整。
五、总结发电机励磁装置在电力发电系统中起着至关重要的作用。
通过励磁装置，可以产生足够的磁场以激发发电机的电流，并通过调节励磁电流来控制输出的电压和频率。
无论是直流励磁还是感应励磁，励磁装置都是发电机能够正常工作的重要组成部分。
同步发电机的励磁方式和并联运行
同步指示器灯光熄灭 法接线图
三相同步电机
旋转整流器励磁特点： 随着同步发电机的容量进一步扩大，励磁电流也很大，当较 大的电流流过集电环时，将使集电环产生高温而损坏，于是，采 用了旋转整流器励磁。其主要的差别是主励磁机采用旋转电枢式， 与一般同步发电机相反，即主励磁机的电枢与主发电机的励磁绕 组同转速旋转。当三相交流绕组将产生的三相交流电经过整流后， 可以直接送入到主发电机的励磁绕组，取消了电刷与集电环，故 又称为无刷励磁系统。
三相同步电机
§ 同步发电机的励磁方式和并联运行
一、同步发电机的励磁方式简述 同步发电机的励磁方式就是指直流励磁电流的产生及流进励
磁绕组的方式。 传统的励磁方式都是采用直流发电机作为励磁电源的直流励
磁机励磁系统。 伴随半导体整流技术的发展，产生了新的励磁方式，即用硅
整流装置将交流电转变成直流电后，提供励磁的整流器励磁系 统。
三相同步电机
二、同步发电机并联运行 1．同步发电机并联运行的优点 (1)提高了供电的可靠性。 (2)提高了发电厂的运行效率。
2．同步发电机并联运行的条件 (1)发电机的相序与电网的相序一致。 (2)发电机电压的有效值、极性与电网 电压的有效值、极性相等，且相位相同。 (3)发电机的频率与电网的频率相同。
三相同步电机
直
流
励
磁
同
机
步
励
发
磁
电
静止
机
整流
励
整 器励
磁
流磁方器式励磁 系 旋转 统 整流 励 器励 磁磁
三相同步电机
直流励磁机励磁特点： 直流励磁机(主励磁机)与同步发电机同轴相连，直流励磁机 可以采用并励直流发电机或他励直流发电机。采用他励直流发电 机时,其励磁绕组由另一台直流发电机(副励磁机)提供励磁电压。
励磁方式
励磁方式简介获得励磁电流的方法称为励磁方式。
目前采用的励磁方式分为两大类：一类是用直流发电机作为励磁电源的直流励磁机励磁系统；另一类是用硅整流装置将交流转化成直流后供给励磁的整流器励磁系统。
现说明如下：1 直流励磁机励磁直流励磁机通常与同步发电机同轴，采用并励或者他励接法。
采用他励接法时，励磁机的励磁电流由另一台被称为副励磁机的同轴的直流发电机供给。
如图15.5所示。
2 静止整流器励磁同一轴上有三台交流发电机，即主发电机、交流主励磁机和交流副励磁机。
副励磁机的励磁电流开始时由外部直流电源提供，待电压建立起来后再转为自励(有时采用永磁发电机)。
副励磁机的输出电流经过静止晶闸管整流器整流后供给主励磁机，而主励磁机的交流输出电流经过静止的三相桥式硅整流器整流后供给主发电机的励磁绕组。
(见图15.6）3 旋转整流器励磁静止整流器的直流输出必须经过电刷和集电环才能输送到旋转的励磁绕组，对于大容量的同步发电机，其励磁电流达到数千安培，使得集电环严重过热。
因此，在大容量的同步发电机中，常采用不需要电刷和集电环的旋转整流器励磁系统，如图15.7所示。
主励磁机是旋转电枢式三相同步发电机，旋转电枢的交流电流经与主轴一起旋转的硅整流器整流后，直接送到主发电机的转子励磁绕组。
交流主励磁机的励磁电流由同轴的交流副励磁机经静止的晶闸管整流器整流后供给。
由于这种励磁系统取消了集电环和电刷装置，故又称为无刷励磁系统。
三相交流发电机励磁原理2008-01-02 21:48利用导线切割磁力线感应出电势的电磁感应原理，将原动机的机械能变为电能输出。
同步发电机由定子和转子两部分组成。
定子是发出电力的电枢，转子是磁极。
定子由电枢铁芯，均匀排放的三相绕组及机座和端盖等组成。
转子通常为隐极式，由励磁绕组、铁芯和轴、护环、中心环等组成。
汽轮发电机的极数多为两极的，也有四极的。
转子的励磁绕组通入直流电流，产生接近于正弦分布磁场（称为转子磁场），其有效励磁磁通与静止的电枢绕组相交链。
发电机励磁方式
1.三相异步，结构上适合大批量生产，旋转磁场由电源提供，接上电即可输出动力，换向方便。
其他所有类型电机与之各有优缺点，各有应用场合，无所谓优劣。
但在用最简易的方式输出动力方面，异步电机占优。
直流电机结构相对复杂，换向器有火花且需要维护；同步电机带载能力受限；永磁电机的磁铁在经济性和结构方面一定程度上限制其在大功率场合的普及；无刷电机、开关磁阻电机、步进电机等需要驱动器才能运转，如此等等。
同步电机为什么主要做发电机使用？（1）可以同时输出有功和无功功率，如果做成异步发电机，则发电机在并网后必然大量吸收无功功率，造成系统电压降低，电网无功缺额过大，无法维持合格的电压；（2）电网中的负荷大部分都是感性负载，所以必须由发电机提供无功功率；（3）一般的大型发电机都是设计为同步发电机，异步运行时候无法达到额定负荷，最多达到50%，且异步运行时候发电机转子温升很高，为一种非正常运行方式，不可以长期运行；（4）只有小部分发电机可以使用异步发电机，在发出有功的同时吸收无功，因为系统中大部分都是同步发电机，所以无功储备还是比较大的。
2.由于电枢绕组与主磁场之间的相对切割运动，电枢绕组中将会感应出大小和方向按周期性变化的三相对称交变电势。
通过引出线，即可提供交流电源。
感应电势的频率决定于同步电机的转速n 和极对数p当发电机接上对称负载后，电枢绕组中的三相电流会产生另一个旋转磁场，称电枢反应磁场。
其转速正好与转子的转速相等，两者同步旋转。
对称负载运行时，定子三相对称绕组(电枢绕组)流过三相对称电流产生旋转磁动势(电枢磁动势)——交流绕组的磁动势;电枢磁动势的基波与转子励磁磁动势同转向、同转速旋转，则气隙磁场由电枢磁动势和励磁磁动势共同产生。
定义：对称负载运行时，电枢磁动势的基波在气隙中所产生的磁场就称为电枢反应电枢反应的性质由电枢磁动势和主磁场的空间相对位置决定。
发电机与汽轮机连接发电机与汽轮机通过法兰直接连接，极少见到通过其他设施连接的。
发电机励磁方式有哪些_三种发电机励磁方式
发电机励磁方式有哪些_三种发电机励磁方式励磁系统原理励磁装置是指同步发电机的励磁系统中除励磁电源以外的对励磁电流能起控制和调节作用的电气调控装置。
励磁系统是电站设备中不可缺少的部分。
励磁系统包括励磁电源和励磁装置，其中励磁电源的主体是励磁机或励磁变压器；励磁装置则根据不同的规格、型号和使用要求，分别由调节屏、控制屏、灭磁屏和整流屏几部分组合而成。
励磁装置的使用，是当电力系统正常工作的情况下，维持同步发电机机端电压于一给定的水平上，同时，还具有强行增磁、减磁和灭磁功能。
对于采用励磁变压器作为励磁电源的还具有整流功能。
励磁装置可以单独提供，亦可作为发电设备配套供应。
中小型水利发电设备已实施出口产品质量许可制度，未取得出口质量许可证的产品不准出口。
励磁系统的组成自动调节励磁的组成部件有机端电压互感器、机端电流互感器、励磁变压器；励磁装置需要提供以下电流，厂用AC380v、厂用DC220v控制电源。
厂用DC220v 合闸电源；需要提供以下空接点，自动开机。
自动停机。
并网（一常开，一常闭）增，减；需要提供以下模拟信号，发电机机端电压100V，发电机机端电流5A，母线电压100V，励磁装置输出以下继电器接点信号；励磁变过流，失磁，励磁装置异常等。
励磁控制、保护及信号回路由灭磁开关，助磁电路、风机、灭磁开关偷跳、励磁变过流、调节器故障、发电机工况异常、电量变送器等组成。
在同步发电机发生内部故障时除了必须解列外，还必须灭磁，把转子磁场尽快地减弱到最小程度，保证转子不过的情况下，使灭磁时间尽可能缩短，是灭磁装置的主要功能。
根据额定励磁电压的大小可分为线性电阻灭磁和非线性电阻灭磁。
发电机获得励磁电流的三种方式1、直流发电机供电的励磁方式这种励磁方式的发电机具有专用的直流发电机，这种专用的直流发电机称为直流励磁机，。
发电机自并励静止励磁系统和三机励磁系统的比较
发电机自并励静止励磁系统和三机励磁系统的比较一．概述大型常规火电厂发电机的励磁方式主要有自并励静止励磁和三机励磁两大类，静止励磁中发电机的励磁电源取自于发电机机端，通过励磁变压器降压后供给可控硅整流装置，可控硅整流变成直流后，再通过灭磁开关引入至发电机的磁场绕组，整个励磁装置没有转动部件，属于全静态励磁系统；而三机励磁的原理是：主励磁机、副励磁机、发电机三机同轴，主励磁机的交流输出，经硅二极管整流器整流后，供给汽轮发电机励磁。
主励磁机的励磁，由永磁副励磁机之中频输出经可控硅整流器整流后供给。
自动电压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。
在励磁方式的选择上，俄罗斯、东欧多采用带有主副交流励磁机的三机他励励磁系统，法国Alstom、德国Siemens、美国西屋等公司多采用无刷励磁系统，而ABB、美国GE、日立、东芝公司更多地采用了静止励磁系统，特别是在常规火电中静止励磁更是占绝大部分份额。
二、发电机自并励静止励磁系统和三机励磁系统的比较1.1励磁系统的组成自并激静止励磁系统由励磁变压器、可控硅功率整流装置、自动励磁调节装置、发电机灭磁及过电压保护装置、起励设备及励磁操作设备等部分组成。
三机励磁系统由主励磁机、副励磁机、2套励磁调节装置、3台功率柜、1台灭磁开关柜及1台过电压保护装置等组成。
1.2 相对于三机励磁系统,静态励磁系统的优点归纳为以下几点: （1）静止励磁用静止的励磁变压器取代了旋转的励磁机，用大功率静止可控硅整流系统取代了旋转二极管整流盘，由于励磁系统没有旋转部分，设备接线比较简单，大大提高了整个励磁系统的可靠性，机组的检修维护工作量大大减少。
（2）机组采用静止励磁方式，取消了励磁机和旋转二极管整流盘，其轴系长度缩短，机组轴系的支点减少使得轴系的震动模式简单，利于轴系的稳定；电厂厂房的长度可以适当缩短4-5米，减少基建投资。
发电机励磁的几种方式
发电机励磁的几种方式一、发电机励磁1、直流发电机供电的励磁方式：这种励磁方式的发电机具有专用的直流发电机，这种专用的直流发电机称为直流励磁机，励磁机一般与发电机同轴，发电机的励磁绕组通过装在大轴上的滑环及固定电刷从励磁机获得直流电流。
这种励磁方式具有励磁电流独立，工作比较可靠和减少自用电消耗量等优点，是过去几十年间发电机主要励磁方式，具有较成熟的运行经验。
缺点是励磁调节速度较慢，维护工作量大，故在10MW以上的机组中很少采用。
2、交流励磁机供电的励磁方式，现代大容量发电机有的采用交流励磁机提供励磁电流。
交流励磁机也装在发电机大轴上，它输出的交流电流经整流后供给发电机转子励磁，此时，发电机的励磁方式属他励磁方式，又由于采用静止的整流装置，故又称为他励静止励磁，交流副励磁机提供励磁电流。
交流副励磁机可以是永磁机或是具有自励恒压装置的交流发电机。
为了提高励磁调节速度，交流励磁机通常采用100——200HZ的中频发电机，而交流副励磁机则采用400——500HZ的中频发电机。
这种发电机的直流励磁绕组和三相交流绕组都绕在定子槽内，转子只有齿与槽而没有绕组，像个齿轮，因此，它没有电刷，滑环等转动接触部件，具有工作可靠，结构简单，制造工艺方便等优点。
缺点是噪音较大，交流电势的谐的几种方式波分量也较大。
3、无励磁机的励磁方式：在励磁方式中不设置专门的励磁机，而从发电机本身取得励磁电源，经整流后再供给发电机本身励磁，称自励式静止励磁。
自励式静止励磁可分为自并励和自复励两种方式。
自并励方式它通过接在发电机出口的整流变压器取得励磁电流，经整流后供给发电机励磁，这种励磁方式具有结简单，设备少，投资省和维护工作量少等优点。
自复励磁方式除没有整流变压外，还设有串联在发电机定子回路的大功率电流互感器。
这种互感器的作用是在发生短路时，给发电机提供较大的励磁电流，以弥补整流变压器输出的不足。
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1.三相异步，结构上适合大批量生产，旋转磁场由电源提供，接上电即可输出动力，换向方便。
其他所有类型电机与之各有优缺点，各有应用场合，无所谓优劣。
但在用最简易的方式输出动力方面，异步电机占优。
直流电机结构相对复杂，换向器有火花且需要维护；同步电机带载能力受限；永磁电机的磁铁在经济性和结构方面一定程度上限制其在大功率场合的普及；无刷电机、开关磁阻电机、步进电机等需要驱动器才能运转，如此等等。
同步电机为什么主要做发电机使用？
（1）可以同时输出有功和无功功率，如果做成异步发电机，则发电机在并网后必然大量吸收无功功率，造成系统电压降低，电网无功缺额过大，无法维持合格的电压；
（2）电网中的负荷大部分都是感性负载，所以必须由发电机提供无功功率；（3）一般的大型发电机都是设计为同步发电机，异步运行时候无法达到额定负
荷，最多达到50%，且异步运行时候发电机转子温升很高，为一种非正常运行方式，不可以长期运行；
（4）只有小部分发电机可以使用异步发电机，在发出有功的同时吸收无功，因为系统中大部分都是同步发电机，所以无功储备还是比较大的。
2.由于电枢绕组与主磁场之间的相对切割运动，电枢绕组中将会感应出大小和方向按周期性变化的三相对称交变电势。
通过引出线，即可提供交流电源。
感应电势的频率决定于同步电机的转速n 和极对数p
当发电机接上对称负载后，电枢绕组中的三相电流会产生另一个旋转磁场，称电枢反应磁场。
其转速正好与转子的转速相等，两者同步旋转。
对称负载运行时，定子三相对称绕组(电枢绕组)流过三相对称电流产生旋转磁动势(电枢磁动势)——交流绕组的磁动势;电枢磁动势的基波与转子励磁磁动势同转向、同转速旋转，则气隙磁场由电枢磁动势和励磁磁动势共同产生。
定义：对称负载运行时，电枢磁动势的基波在气隙中所产生的磁场就称为电枢反应
电枢反应的性质由电枢磁动势和主磁场的空间相对位置决定。
发电机与汽轮机连接
发电机与汽轮机通过法兰直接连接，极少见到通过其他设施连接的。
这样可以将汽轮机与发电机形成一个轴系，能够降低轴的震动值。
发电机励磁方式按励磁电源的不同分为三种：
一是直流励磁机励磁方式
多用于中、小型汽轮发电机组，采用与发电机同轴的直流发电机作为励磁机，通过励磁调节器改变直流励磁机的励磁，来改变供给发电机转子的励磁电压，从而调节转子的励磁电流。
F ——同步发电机
FLQ——同步发电机的励磁线圈
L——直流励磁机
LLQ——直流励磁机的励磁线圈
Rc——可调电阻
二是交流励磁机励磁方式，根据装置放置的位置可分为静止整流励磁和旋转整流励磁。
（1）静止整流励磁可分为他励式和自励式
他励交流励磁机静止可控硅整流励磁系统原理接线图发电机的励磁电流由交流励磁机经过硅整流器供给，交流励磁机的励磁电流由晶闸管可控整流器供给，改变晶闸管的控制角改变交流励磁机的励磁电流，其电源由副励磁机提供。
自励交流励磁机静止可控整流器励磁原理接线图
发电机的励磁电流由交流励磁机经晶闸管整流装置VS供给，交流励磁机的励磁一般采用晶闸管自励恒压方式。
励磁调节器AVR直接控制晶闸管整流装置。
静止整流励磁系统解决了直流励磁机换向器在大电流时火花严重的问题（换向器如同全波整流），但仍存在滑环和电刷，发电机容量增大后，励磁容量也增加会引起集电环的严重过热，影响发电机运行可靠性。
（2）旋转整流励磁
旋转整流励磁系统原理接线图
交流励磁机的电枢、整流装置与主发电机的励磁绕组均装设在同一旋转体上，不需要集电环和电刷装置，又称无刷励磁系统。
交流主励磁机的励磁，由同轴的交流副励磁机经静止的可控硅整流器整流后供给。
三是静止励磁方式
（1）自并励系统
静止励磁系统（发电机自并励系统）发电机励磁电源不用励磁机，由机端励磁变压器经整流装置供给，这类励磁装置采用大功率晶闸管元件，没有转动部分，故称静止励磁系统。
励磁电源由发电机自身提供，故称自并励系统。
（2）自复励系统
既给自己提供励磁电压，有提供励磁电流
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