发电机励磁方式

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发电机励磁的工作原理

发电机励磁的工作原理

发电机励磁的工作原理发电机作为一种常见的设备,其工作原理是利用磁场与导电线圈的相互作用产生电流。

而发电机励磁则是指对发电机的磁场进行控制和调整,以使其产生稳定的电流输出。

本文将介绍发电机励磁的工作原理。

一、磁场的生成发电机的励磁主要是通过磁场的生成来实现的。

发电机的磁场通常是由一对磁极产生的。

其中,一个磁极是由永磁体构成的,另一个磁极,则是由电磁铁构成的,并且可以通过不同的励磁方式实现。

二、励磁方式发电机的励磁方式可以分为直接励磁和间接励磁两种方式。

1.直接励磁直接励磁是指通过外部电源直接给电磁铁提供电流,从而产生磁场。

这种方式通常适用于小型发电机,因为其励磁电流相对较小。

2.间接励磁间接励磁是指通过发电机本身产生的电流,构建磁场。

这种方式适用于大型发电机,因为其励磁电流相对较大。

间接励磁方式主要包括非励磁旋转子和励磁旋转子两种形式。

(1)非励磁旋转子非励磁旋转子是指发电机的转子上不带有励磁绕组,通过通过定子上的电流诱导转子磁场的形成。

这种方式的优点是结构简单,但缺点是励磁响应慢,励磁调节能力较差。

(2)励磁旋转子励磁旋转子是指发电机的转子上带有励磁绕组,通过给励磁绕组供电,产生磁场。

这种方式的优点是励磁响应快,励磁调节能力强,但缺点是结构复杂。

三、励磁控制系统发电机励磁的控制主要通过励磁调节器来实现。

励磁调节器可以根据需要调整励磁电流的大小,以稳定输出电压。

常见的励磁调节器包括电位器、励磁稳压器和自动励磁控制器等。

其中,电位器是一种手动调节励磁电流的装置,通过改变电位器的电阻值来控制励磁电流的大小。

励磁稳压器是一种自动调节励磁电流的装置,它能根据输出电压的变化自动调整励磁电流的大小,以保持电压的稳定性。

自动励磁控制器是由电路和控制器组成的系统,能够监测和调节发电机的励磁电流,以实现电压控制。

四、励磁过程发电机励磁的过程可以简单描述为以下几步:1.设置励磁电流的大小和方向。

2.经励磁绕组产生的磁场与定子绕组中的电流相互作用,产生感应电动势。

发电机励磁原理

发电机励磁原理

发电机励磁原理
发电机的励磁原理是指通过一定的方式,使发电机的磁场产生和维持,从而实现电能的转换和输出。

发电机的励磁原理可分为直流励磁和交流励磁两种方式。

直流励磁是指通过直流电源来产生磁场的一种方式。

常见的直流励磁方式有电枢串联励磁、电枢并联励磁和电磁励磁等。

在电枢串联励磁方式中,直流电源与电枢组成一个串联回路,通过控制电源的电压和电流大小,可以调节电枢的磁场强度。

当电源通电时,形成的磁场使得电枢产生感应电动势,进而激发电流。

这个电流通过励磁线圈和励磁绕组,形成一定的磁场,从而激励发电机发电。

电枢并联励磁方式中,直流电源与电枢并联连接,当电源通电时,直接通过电枢形成的并联回路,使其激励电流增大,从而生成较强的磁场。

电磁励磁方式则是利用电磁铁产生一个强大的磁场,这种方式通常适用于大型发电机。

在电磁励磁方式中,电枢上有多个励磁绕组,这些绕组通过直流电源与电枢连接,当电源通电时,通过绕组产生的磁场激励电机发电。

交流励磁是指通过交流电源来产生磁场的一种方式。

交流励磁方式可以通过发电机自身的感应电动势来实现,也可以通过外部电源来提供交流电流来实现。

发电机的交流励磁方式中,电枢产生的感应电动势可以通过自激励或外激励来实现励磁。

自激励是指发电机自身的电压波动所产生的磁场变化,使得电机能够持续发电。

外激励是指通过外部交流电源来提供电流,形成磁场,从而激励发电机发电。

总之,发电机的励磁原理是通过给发电机提供一定的电流或电压,形成磁场,从而激发电机产生电流,实现电能的转换和输出。

同步发电机励磁方式

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。

同步发电机励磁方式

同步发电机励磁方式

同步发电机励磁方式
同步发电机励磁方式是指在发电机运行时,向励磁绕组提供电流的方式。

一般有直流励磁、交流励磁和永磁励磁三种方式。

直流励磁是指通过将直流电流输入到发电机励磁绕组中,使得发电机产生磁场。

这种方式可以使得发电机快速达到额定电压和频率,但需要专门的直流电源和稳定器。

交流励磁是指通过将交流电源接入到发电机励磁绕组中,使得发电机产生磁场。

这种方式相对于直流励磁来说更加简单和便捷,但是由于交流电源本身的不稳定性和频率漂移等问题,会影响到发电机的稳定性。

永磁励磁是指通过将永磁体放置于发电机励磁绕组中,产生磁场。

这种方式同样简单易行,且不需要外部电源,但是永磁体的强度和稳定性限制了发电机的功率和稳定性。

不同的发电机励磁方式各有优缺点,应根据具体情况选择合适的方式进行励磁。

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直流发电机励磁方式

直流发电机励磁方式

直流发电机励磁方式
直流发电机的励磁方式是通过将直流电流输入到励磁线圈中来
产生磁场,进而激发转子上的电极产生电势,最终实现发电的过程。

目前,直流发电机的励磁方式主要有分别励磁、串联励磁、并联励磁和复合励磁四种。

分别励磁是通过单独的励磁线圈对发电机进行励磁,产生磁场,激发转子上的电极产生电势。

串联励磁则是将励磁线圈串联在正极和负极之间,通过对励磁线圈加电,使得发电机的磁场增强。

并联励磁则是将励磁线圈并联在发电机的电路中,通过控制电流大小来调节励磁,实现发电机的稳定输出。

复合励磁则是将以上三种方式进行组合,以提高发电机的性能和效率。

在选择励磁方式时,需要考虑发电机的容量、载荷情况、输出电压等因素,以选择最适合的励磁方式,保证发电机的正常工作和稳定输出。

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发电机励磁方式有哪几种

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;。

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,。

发电机励磁系统原理

发电机励磁系统原理
发电机的励磁系统是指用来激励电磁铁产生磁场的装置。

励磁系统的原理是通过外部直流电源对电磁铁进行电流供给,使其产生磁场。

在发电机的励磁系统中,有三种常见的励磁方式:直接励磁、直流励磁和交流励磁。

直接励磁是指直接将励磁电流来自发电机的一个分支。

这种方式简单、容易实现,但在应对大功率发电机时,励磁电流较大,会对发电机本身产生较大压力。

直流励磁是将外部直流电源的电流通过整流装置变为直流电源,然后再供给到发电机的励磁设备。

这种方式比直接励磁更加灵活,能够适应不同功率的发电机,并且可以稳定控制励磁电流。

交流励磁是将外部交流电源的电流通过变压器降压,然后再通过整流装置变为直流电源供给到发电机的励磁设备。

这种方式可以根据需要调整变压器的输出电压来控制励磁电流,从而实现对发电机输出电压的调节。

总的来说,发电机的励磁系统通过对电磁铁供给电流,产生一定强度和方向的磁场,进而实现对发电机的励磁,调整发电机的输出电压。

不同的励磁方式具有不同的特点和适用范围,可以根据实际需求进行选择和调节。

直流发电机励磁方式

直流发电机励磁方式
直流发电机是一种将机械能转化为电能的设备,其工作原理是通过旋转的转子在磁场中产生电动势,从而产生电流。

而直流发电机的励磁方式则是指在发电机中产生磁场的方法。

直流发电机的励磁方式主要有两种:自励磁和外励磁。

自励磁是指通过发电机自身产生的电磁场来激励发电机的磁场,而外励磁则是通过外部电源来激励发电机的磁场。

自励磁是直流发电机最常用的励磁方式之一。

在自励磁中,发电机的电枢绕组和励磁绕组串联在一起,通过电枢绕组中的电流来产生磁场。

当发电机开始旋转时,电枢绕组中的电流也开始流动,从而产生磁场。

这个磁场会激励发电机的磁极,使其产生更强的磁场,从而增加电动势和电流的输出。

外励磁是另一种常用的励磁方式。

在外励磁中,发电机的励磁绕组与外部电源相连,通过外部电源来产生磁场。

当外部电源通电时,励磁绕组中的电流开始流动,从而产生磁场。

这个磁场会激励发电机的磁极,使其产生更强的磁场,从而增加电动势和电流的输出。

自励磁和外励磁各有其优缺点。

自励磁的优点是简单、可靠,不需要外部电源,适用于小型发电机。

但是,自励磁的缺点是励磁电流随着负载的增加而减小,导致输出电压不稳定。

而外励磁的优点是输出电压稳定,适用于大型发电机。

但是,外励磁的缺点是需要外
部电源,复杂度高,不太适用于小型发电机。

直流发电机的励磁方式是影响其输出电压和电流稳定性的重要因素。

选择合适的励磁方式可以提高发电机的效率和可靠性,从而更好地满足各种应用需求。

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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