无刷励磁发电机
发电机无刷励磁系统
发电机无刷励磁系统发电机是将旋转的机械能转换成三相交流电能的设备，这就要求除原动机供给动能外，还需要建立一个磁场，为发电机提供励磁电流，这就是励磁系统。
励磁系统一般由两部分组成，第一部分是励磁功率部分，包括整流装置及其交流电源，他向发电机的磁场绕组提供直流励磁电流，第二部分是励磁调节部分，他根据发电机运行工况，自动取调节励磁功率部分的输出，即调节励磁电流的大小，满足设备及电力系统的要求。
一、励磁方式分类发电机励磁方式按励磁电源的不同可以分为三种方式，一是直流励磁机励磁方式，二是静止励磁方式，三是交流励磁机励磁方式，其中按功率整流器是静止还是旋转的不同又可分为交流励磁机静止整流器励磁方式就是有刷励磁，另一种就是交流励磁机旋转整流器励磁方式即无刷励磁。
二、无刷励磁系统的优、缺点。
无刷励磁系统国外以美国西屋公司，日本三菱公司，德国西门子公司和法国阿尔斯通公司产品居多，我国80年代双引进的30万千瓦机组，就是我厂#1机组，就是引进美国西屋公司的产品，这种励磁方式在当时属于比较先进的，对于现在来讲还是比较先进的，1、优点：无刷励磁方式属于三机励磁的范畴，不同点就是旋转整流装置与发电机、主励磁机和副励磁机在同轴上旋转，这种励磁方式优点非常大，他不用专门的励磁机，而是从发电机本身的输出端获得励磁电流，经过整流后向发电机转子回路提供励磁电流，主励磁机电枢及其整流装置与发电机同轴旋转，给发电机提供励磁电流不需要任何滑环、换相器、集电环、炭刷等元件，减少了日常的工作维护量，提高设备的运行可靠性，避免了因炭刷炭粉和铜末对发电机绕组引起的绝缘污染，平常运行中基本不用对发电机本体进行任何操作。
再一个就是全部励磁电源直接从发电机轴取得，电源运行起来十分可靠，不受外部电网的影响。
2、缺点：励磁回路没有专门的灭磁装置，发电机事故后靠自然灭磁，灭磁时间相对教长，另外，旋转整流装置难以直接测量发电机转子电流，励磁电压、电流的一些参数，需要计算才能得出。
无刷同步发电机交流励磁机的设计
无刷同步发电机交流励磁机的设计引言：一、无刷同步发电机的原理二、无刷同步发电机交流励磁机的基本结构三、设计步骤1.确定初始参数根据发电机需求，需要确定发电机的额定功率、电压、频率等参数。
2.确定励磁电流和磁场强度通过计算电压、电阻和功率之间的关系，确定励磁电流的大小。
根据励磁电流和发电机的设计磁场强度，可以计算出励磁机的磁场强度。
3.计算导体的尺寸和数量根据已知参数，计算出定子的内、外半径和长度。
根据定子的尺寸和发电机的设计功率，可以确定定子线圈的数量和线圈匝数。
4.计算铜导线的截面积和长度根据导线的材料和电阻特性，计算出需要的导线截面积和长度。
5.计算电枢电感根据电感的计算公式，可以计算出电枢的电感。
6.计算电感器的电容根据电容的计算公式，可以计算出电感器的电容。
7.设计转子的磁极根据磁场的需求，设计转子的磁极的形状和尺寸。
8.最终参数计算根据以上计算结果，计算出发电机的最终参数，包括转速、功率因数等。
四、设计注意事项1.在设计过程中需要考虑发电机的效率和稳定性，同时应避免因过高的转速而产生机械破坏。
2.在选取导线和磁体材料时，应考虑其导电性和耐热性。
3.定子的设计要合理，使得转子与定子之间能产生合适的磁场强度差。
4.需要进行电气和磁性仿真分析，以确保设计的准确性。
五、结论通过以上步骤的计算和设计，可以得到一台高效、稳定的无刷同步发电机交流励磁机。
这种设计不仅能满足发电需求，还具备较高的能量利用效率和发电稳定性，具有很大的应用潜力。
发电机原理及无刷励磁系统
二、励磁系统
励磁系统的分类：
01
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
按励磁方式分： .自励 .他励
02
按励磁电源分类： 直流励磁机励磁系统 交流励磁机励磁系统
03
按励磁的接入方式分类： （旋转整流）无刷励磁 （静止整流）有刷励磁
04
①.自励：即从发电机出口引出一条支路，通过励磁变压器降压以后输入励磁调节器，励磁调节器的输出作为励磁电源为转子磁场提供电流。 特点：系统简单，发电机出口电压较稳定，励磁调节器输出电流稳定，但需要起励电源。
四、发电机孤立运行和并网运行的特点
--一次调频，机组本身的功能
同时
孤立运行发电机组的特点：机组负荷、电压、周波等参数随外界负荷的需求和性质的变化而变化，并且波动比较大。在机组调节过程中需要人为干预。
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2
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2、发电机同大网并联运行时的调节
发电机与大网并列运行后就被拉入同步，这时发电机的电压、周波比较稳定，单台机组运行工况的改变对整个系统运行影响不大。 机组有功的调节是靠改变机组的进汽量进行的，而无功的调节是靠改变机组的励磁电流来实现的。
无刷励磁发电机原理
无刷励磁发电机原理无刷励磁发电机是一种直流发电机，与传统的有刷励磁发电机相比，其结构更加简单，维护成本更低，同时具有更好的稳定性和可靠性。
下面将介绍无刷励磁发电机的原理以及工作过程。
无刷励磁发电机的原理是利用电磁感应的原理，通过旋转磁场产生电能。
其基本组成部分包括转子、定子、永磁体和电子元件。
其中，转子和定子是发电机的核心部分，永磁体则用于产生磁场，电子元件则用于控制和调节发电机的输出电压和电流。
具体来说，无刷励磁发电机的转子上固定有一组永磁体，这些永磁体产生的磁场随着转子的旋转而不断变化。
当转子旋转时，磁场会穿过定子上的线圈，并在其中产生电磁感应作用，从而产生电流。
电子元件则将这些电流进行整流和调节，最终将输出电流和电压调整到合适的水平。
无刷励磁发电机的工作过程可以分为四个阶段：励磁、发电、整流和调节。
首先是励磁阶段，此时电子元件会向转子上的永磁体提供一个电流，使其产生一个强磁场。
这个磁场会随着转子的旋转而不断变化，从而在定子上产生一个交变电场。
接下来是发电阶段，此时电磁感应作用开始发挥作用，定子上的线圈中就会产生电流。
这个电流的大小和方向取决于磁场的强度和方向，以及线圈的位置和方向。
然后是整流阶段，此时电子元件会对产生的交流电进行整流，将其转换为直流电。
整流后的直流电可以直接输出，也可以通过调节电子元件来控制电流和电压的大小。
最后是调节阶段，此时电子元件会对电流和电压进行调节，使其符合实际需求。
这个过程中需要进行多次反馈和控制，以确保输出的电流和电压稳定、可靠。
无刷励磁发电机的原理和工作过程非常复杂，需要多个部件和元件的协同作用才能实现。
但是，由于其结构简单、维护成本低、稳定性和可靠性高，因此在实际应用中得到了广泛的应用和推广。
发电机无刷励磁和有刷励磁有何区别
1、发电机无刷励磁和有刷励磁有何区别?前者有交流励磁机和旋转硅整流，但无碳刷，清洁维护工作量少。
后者有碳刷滑环，但励磁响应速度快。
唯一的区别是：有刷交流发电机的磁场烧组随发电机转子一起转动；而无刷交流发电机的磁场绕组是静止不动的，即不随转子一起转动。
因此，其磁场绕组的两条引线可直接从后端盖引出，省去了经常维护和检修炭刷和滑环的工作。
由于磁场绕组和电枢绕组一样，都固装在发电机后端盖上，所以，工作中装在转子总成上的爪形磁极是在电枢绕组和现场绕组之间的空隙中旋转。
无刷交流发电机的优点是：工作时无火花，对无线电设备干扰小，克服了有刷发电机因炭刷和滑环间的摩擦与磨损而引发的接触不良、不发电或发电不稳等常见故障。
其不足是：因磁路中增加了两个附加空隙，使其低速运转时的充电性能较有刷发电机略有下降。
发电机的原理都是一样的，有刷和无刷只是结构形式的差别。
有刷发电机只有主定子和主转子，最简单的就是发电机旋转后通过主转子的剩磁切割主定子线圈产生感应电动势发出微弱的电压，经过外部整流后形成直流电压，再通过电刷滑环到主转子形成更强的磁场，切割主定子线圈产生感应电动势得到额定电压。
无刷发电机有三部分：永磁发电机、励磁发电机和主发电机组成。
或者两部分励磁发电机和主发电机。
三部分：永磁发电机、励磁发电机和主发电机的转子是同轴的。
由永磁发电机（因为他的主转子是永磁的不需要励磁）直接发出电压经过外部整流后形成直流电压。
该电压接到励磁发电机的定子，定子形成磁场，励磁发电机的转子线圈切割磁力线产生电压再经过在主轴上的旋转二极管整流成直流电压接到主发电机的主转子上，主转子形成磁场，主定子切割磁力线形得到发电电压。
两部分：励磁发电机定子电压由主发电机的剩磁电压经整流后提供。
2、600MW发电机无刷励磁系统的原理及优缺点有哪些？永磁机定子产生的高频400HZ电源经过两组全控整流桥供给主励磁机励磁绕组，主励磁机电枢输出的中频200HZ电源供给旋转整流器，整流器的直流输出构成发电机的励磁电源，通过转子中心孔，导电杆馈送至发电机的励磁绕组。
发电机无刷励磁系统的应用与研究
发电机无刷励磁系统的应用与研究无刷励磁发电机作为高效、可靠的发电设备，在工业生产中被广泛应用。
这种发电机可以轻松地将机械能转换为电能，并且通过无刷励磁技术，实现了稳定的输出电压和频率。
在这篇文章中，我们将详细介绍无刷励磁系统的优点，应用和研究。
一、无刷励磁系统的优点1.高效的能量转换率：无刷励磁系统的转换效率比传统励磁系统高出很多，因为其少了滑动电刷和碳刷之类的摩擦和能量损失。
2.低噪音：无刷励磁系统可以减少传统发电机的噪音，这种发电机不需要电刷产生摩擦，这也减少了机器噪声。
3.更加可靠：无刷励磁系统需要更少的维护和更少的零件更换，因为它减少了电刷的使用，整个系统的寿命更长。
4.稳定的输出电压和频率：无刷励磁系统可以通过电子调节器（如PWM）来实现稳定的输出电压和频率，这可以让设备运行更稳定。
5.适应性强：由于它的适应性强，无刷励磁发电机可以使用多种燃料，包括太阳能、风能、水力和燃气等，这也使它成为一个丰富的选择在各种应用领域中。
1.风能发电：无刷励磁系统是用于风力涡轮机的一种非常受欢迎的发电机。
由于其优越的特性，它已成为风力发电的首选技术。
2.太阳能发电：无刷励磁系统在太阳能发电中也得到了广泛使用。
它可以轻松地将太阳能转换为电能，并且即使在太阳强度不稳定的情况下也可以保持输出稳定。
3.燃气发电：无刷励磁发电机也可以取代传统的燃气发电机。
这是因为无刷励磁发电机既可用于商业应用，又可用于工业应用。
4.车用发电机：无刷励磁发电机还可以用于汽车、卡车等载具上，为车辆提供动力。
无刷励磁技术的进一步研究可以提高其效率和性能，从而扩大其应用范围。
下面是一些目前正在进行的无刷励磁系统的研究方面。
1.开发基于无线电源的无刷励磁发电机：这种发电机可以通过无线传输来获得能量，从而减轻需要传输能量的焦点。
2.研究控制策略：无刷励磁发电机的控制策略有很多，但是还有改进的空间。
研究不同的控制策略可以让无刷励磁发电机运行得更加高效、更加稳定。
无刷励磁发电机原理
无刷励磁发电机原理
无刷励磁发电机是一种采用无刷技术进行励磁的发电机。
其原理是利用转子上的永磁体产生磁场，通过感应原理在定子上产生交变电压，从而实现电能的转换。
无刷励磁发电机的转子上装有永磁体，并与电源相连。
当电源通电时，产生的电流通过转子线圈，流经永磁体，形成磁场。
这个磁场与定子线圈上的光滑铁芯产生磁链，引起定子上的感应电动势。
由于转子上的永磁体是恒定不变的，因此不需要通过刷子和电刷进行励磁，避免了刷子与电刷产生的摩擦和磨损，降低了噪音和维护成本。
在工作过程中，当转子通过磁铁甩过定子线圈时，由于磁感线的变化，产生的感应电动势就会引起定子上的电流。
这个电流经过定子绕组，然后导出电能。
由于定子线圈上没有电刷，因此电流可以直接通过导线导出，而不需要经过刷子和电刷的切换，更加稳定和高效。
无刷励磁发电机与传统的刷式励磁发电机相比有许多优点。
首先，无刷励磁发电机的转子没有刷子和电刷，所以没有摩擦和磨损，寿命更长。
其次，无刷励磁发电机的效率更高，因为没有电刷和刷子的能量损耗。
最后，无刷励磁发电机的噪音更小，因为刷子和电刷之间没有接触和摩擦的声音。
总之，无刷励磁发电机利用无刷技术的优势，通过转子上的永磁体和定子上的光滑铁芯之间的磁链耦合，实现了高效、稳定和低噪音的发电转换。
无刷励磁发电机原理
无刷励磁发电机原理无刷励磁发电机是一种利用磁场和电流相互作用产生电能的装置。
它的工作原理是基于电磁感应和磁场的相互作用，通过转动发电机的转子来产生电能。
无刷励磁发电机相比传统的励磁发电机具有结构简单、维护方便、效率高等优点，因此在现代发电领域得到了广泛的应用。
首先，无刷励磁发电机的核心部件是转子和定子。
转子上安装有永磁体，当转子转动时，永磁体会产生磁场。
定子上安装有线圈，当转子转动时，磁场会穿过定子线圈，产生感应电动势。
这是基本的电磁感应原理，也是无刷励磁发电机工作的基础。
其次，无刷励磁发电机的励磁原理是通过电子器件来实现的。
在传统的励磁发电机中，需要使用刷子和集电环来给转子通电，以产生磁场。
而无刷励磁发电机则通过电子器件来实现转子的励磁，不需要使用刷子和集电环，因此减少了摩擦和磨损，提高了发电机的可靠性和使用寿命。
另外，无刷励磁发电机的工作原理还涉及到电子调节技术。
通过电子器件控制转子的励磁电流，可以实现对发电机输出电压和频率的精确调节，从而满足不同负载条件下的电能需求。
这种电子调节技术使得无刷励磁发电机在电力系统中具有更好的稳定性和可控性。
总的来说，无刷励磁发电机的工作原理是基于电磁感应和电子调节技术的相互作用。
通过转子的旋转产生磁场，再通过电子器件实现对转子的励磁，最终将机械能转化为电能输出。
这种发电机具有结构简单、维护方便、效率高等优点，因此在风力发电、水力发电、汽车发电等领域得到了广泛的应用。
在实际应用中，无刷励磁发电机的原理和技术还在不断地发展和完善，以满足不同领域对电能的需求。
未来随着新材料、新工艺和新技术的不断涌现，无刷励磁发电机将会更加高效、稳定和可靠，为人类的生产生活提供更加可靠的电能支持。
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无刷励磁发电机[浏览次数：726次]
无刷励磁发电机近几十年来已经成为经典的同步发电机最具前途的发展方向之一。
由于线路简单,制造成本低廉,应用范围较为广泛。
无刷励磁发电机应用愈来愈广泛,对其运行可靠性的要求也愈来愈高。
目录
∙无刷励磁发电机的结构
∙无刷励磁发电机的可靠性分析
∙无刷励磁发电机的设计特点
∙无刷励磁发电机的应用
无刷励磁发电机的结构
∙图为无刷励磁发电机原理图。
其整流器由旋转型二极管组成,安装有过电压保护电阻。
相对旋转晶闸管式无刷发电机,这种线路和结构更为简单,制造成本低，励磁机磁场电流由
外部电源提供的系统,其发电机可为负载在一定范围内提供稳定的输出电压。
图2为结构剖面图。
这种电机的结构是根据能量的流动方向来布置的,即按照主发电机———旋转速流器———交流励磁机的排序方式。
无刷励磁发电机的可靠性分析
∙无刷励磁发电机主要由主发电机、旋转整流模块、交流励磁机三部分组成。
就转极式的主发电机而言,其结构已相当成熟,故障较少;旋转整流模块由旋转型二极管组成,它在无刷发电机整机结构中的运行状况,主要决定于模块自身的质量状况、其在整流轮上的安装、受力情况
以及励磁机三相输出电压、电流对它的冲击情况。
而励磁机为转枢式交流发电机,电枢绕组安装转子上,绕组由一路或多路并联后,从电缆线引出,再连接到旋转整流模块的输入端。
由于空间位置的限制,电缆线在转子上的固定主要靠用绑绳将
其在电枢绕组的端部及其外围安装的端部箍环上绑紧,电缆线与整流模块的连接端用绑绳或线夹
固定在磁轭或套筒上,以克服电机高速旋转下其所受的离心力。
如果由于绑绳材料选用不合适、
绑扎方法不合理或绑扎位置不在适当之处,均会造成电缆线在离心力与其它拉力的综合作用下,挣脱绑绳的束缚而甩出,造成扫膛,使电机不能正常工作。
由于电缆线的重量较重、线径较粗,不利于在电枢绕组端部安装,由此提出将电枢绕组由多路并联改为一路并联,从而取消电缆线,电枢绕组与整流模块间采用一种新型连接方式,以改变现有的状况。
无刷励磁发电机的设计特点
从交流同步发电机的发展来看,励磁系统已成为其中最为核心的组成部分。
励磁系统的好坏直接影响到同步发电机的性能和运行质量。
交流励磁机是一个旋转电枢式的交流同步发电机,但由于它的工作特点和负载的特殊性,使得它与一般的交流同步发电机有所不同,设计时应注意其特殊性。
交流励磁机的磁路设计交流励磁机的输出电压随主发电机的负载及工作温度大幅度变化,相应的其感应电势也大幅度变化,这是交流励磁机的负载特点。
为满足主发电机的最大强励要求,交流励磁机的磁路尺寸设计应根据与之相应的最大相电势来设计。
即交流励磁机的额定工作点的磁密要取得很低。
故其磁性材料的利用率极低,同容量的交流励磁机的体积比一般的同步发电机大,重量也重。
按照JBP T33201122000 《小型无刷三相同步发电机技术条件》要求,交流励磁机应能提供出发电机在热状态下承受150 %的额定电流而电压值不降低所需的励磁电流。
故可将此工作点发电机所需的励磁电流视为励磁机的最大负载点,并要根据既有负载情况保留一定的瞬态响应裕量。
改善无刷发电机的动态特性41211尽量选取较小的短路比(约取013～015) ,以提高励磁电流的灵敏度,缩短时间常数。
较小的短路比能使励磁机设计得更为经济,缩小体积,减轻重量。
选用较高的频率,以减小励磁机时间常数。
提高励磁机频率的措施是增加励磁机的极对数,极对数的增加可使励磁绕组每极匝数减少,从而使其时间常数得到有效减少。
无刷励磁发电机的应用
无刷励磁发电机因无滑动接触部分,维护简单,可靠性高,可长期连续运行而不要保养,适合无人管理的自动化电站;因无旋转接触的导电部分,不会产生火花,适合有易燃气体及多粉尘等恶劣环境条件下的运行场合。
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