自并激励磁系统和无刷励磁的特点对比

自并激静止励磁系统和无刷励磁系统及其发电机对比

一、自并激静止励磁系统的特点介绍

在电力系统中，大机组往往通过多回高压输电线给远方负荷中心供电，为减少损耗常常采取无功就地平衡，由于高压线路充电功率大，一旦发生扰动，很容易破坏无功平衡，引起电压不稳定问题。

通过自并激励磁系统的实际应用和多年实验，自并激励磁系统对电网稳定有极其重要的作用。

励磁机本身就是可靠性不高的元件，可以说它是励磁系统的薄弱环节之一，因励磁机故障而迫使发电机退出运行的事故并非鲜见，故相应地出现了不用励磁机的励磁方案。如下图所示：发电机的励磁电源直接由发电机端电压获得，经过控制整流后，送至发电机转子回路，作为发电机的励磁电流，以维持发电机端电压恒定的励磁方式，是无励磁机的发电机自励系统。最简单的发电机自励系统是直接使用发电机的端电压作励磁电流的电源，由自动励磁调节器控制励磁电流的大小，称为自并励可控硅励磁系统，简称自并励系统。自并励系统中，除去转子本体极其滑环这些属于发电机的部件外，没有因供应励磁电流而采用的机械转动或机械接触类元件，所以又称为全静止式励磁系统。下图为无励磁机发电机自并励系统框图，其中发电机转子励磁电流电源由接于发电机机端的整流变压器ZB提供，经可控硅整流向发电机转子提供励磁电流，可控硅元件SCR由自动励磁调节器控制。系统起励时需要令加一个起励电源。

发电机自并励系统框图

1、提高静态稳定

当快速励磁采用较高励磁系统增益并配置PSS(电力系统稳定器)后，在小干扰时，可以保持发电机端电压恒定，即：

(1)

交流励磁机励磁系统一般只能保护E g′或E′恒定，即使是能保持E′恒定，其最大功率输出为：

(2)

设发电机不调励磁，在励磁电流恒定的情况下：

X d′=0.3,X e=0.6,U t=1.0,E′=1.2则P m1=1.25P m2 (3)

即自并激励磁系统可提高静稳定25%，当进行励磁调整时，自并激励磁系统可大大提高静稳定。

式中P——有功功率；U t——电动势；

U c——出口电压；X e——发电机阻抗；

δ——功角；X d′——d轴暂态阻抗；

E g′——与励磁电流成正比电势；

E′——d、q轴合成电势；

P m1、P m2——最大功率。

2、提高动态稳定

动态稳定是指在小干扰情况下，由于阻尼不足产生振荡失步，或大干扰后对后续振荡阻尼不足产生振荡失步。快速励磁配置PSS后，由于励磁系统延时小，有利于PSS发挥作用，并可增加更多的正阻尼，提高动态稳定。

3、对暂态稳定的影响

采用自并激励磁系统后，如发生高压出口三相短路，强励倍数按2倍计算，其暂态稳定水平与实际时间常数T e=0.35s的常规励磁系统基本相同。

这是因为自并激励磁系统虽然在强励时受机端电压影响，强励倍数较低，但调节速度快，恢复电压迅速，而常规励磁系统虽然强励能力受机端电压影响小，但交流励磁机是很大的滞后环节，调节速度慢。

全网采用自并激励磁系统时暂态稳定水平更优于常规励磁。当发生三相短路时，除离故障点近的自并激励磁系统受电压降落影响外，其余机组端电压数值较高，自并励的快速调节提高暂态稳定的优势可充分发挥。

4、对系统电压稳定的影响

有些发电机配备自并激励磁系统，当其高压线路出口三相短路，若强励倍数是2时，则其电压水平与常规励磁相比基本相同，当强励倍数增大时，则优于常规励磁系统；当故障离该机组较远时，也优于常规励磁系统，并能改善系统的暂态电压稳定。

全网发电机都配有自并激励磁系统，可提高电压稳定水平。在某些条件下，电压暂态不稳定的系统可以得到改善。

强励倍数越高，改善电压稳定的效果越明显。自并激系统的强励倍数选择有较大的自由度，这是常规系统所不能及的。

5、对继电保护的影响

现代大型发电机大都经封闭母线到变压器，然后接入电网，一般不考虑机端故障。如果故障发生在差动保护范围内，0s保护动作切除发电机。而在高压母线短路时，至发电机端短路电流衰减已比较小了。经分析表明，约在0.5s 内自并激励磁系统与常规励磁系统短路电流衰减情况基本相同，对主保护没有影响。

当近端永久性三相短路时，自并励发电机的短路电流会一直衰减到零，以保证后备保护可靠动作。在这种情况下，可采用记忆过电流、低电压自保持过电流及阻抗保护，以保证保护正确动作。

6、自并激励磁系统有如下优点

a.由于自并激励磁系统励磁电源取自发电机端，经励磁变及可控硅整流器供给发电机励磁，所以励磁响应时间短，对发电机端电压调节速度快；

b.由于无主副励磁机，无旋转部件，轴系短，轴承座少，故对减少机组振动和扭振十分有利；

c.由于取消了旋转部件，减少励磁系统故障，故提高了可靠性；

d.由于自并激系统响应快，当系统电压瞬间下降时，可很快增大发电机无功，以保持系统不发生电压崩溃，其能力比交流励磁机励磁系统优越；

e.当机组甩负荷时，自并励系统抑制电压超调能力比常规励磁系统强；

f.可适当地缩短电站厂房跨距，不需要励磁机基础；

二、无刷励磁系统的特点介绍

1、无刷励磁系统方案

下图所示：

无刷励磁系统方案

副励磁机FL是一个永磁式中频发电机，其永磁部分画在旋转部分的虚线框内。为实现无刷励磁，主励磁机与一般的同步发电机的工作原理基本相同，只是电枢是旋转的。其发出的三相交流电经过二极管整流后，直接送到发电机的转子回路作励磁电源，因为励磁机的电枢与发电机的转子同轴旋转，所以它们之间不需要任何滑环与电刷等转动接触元件，这就实现了无刷励磁。

主励磁机的励磁绕组JLLQ是静止的，即主励磁机是一个磁极静止，电枢旋转的同步发电机。静止的励磁机励磁绕组便于自动励磁调节器实现对励磁机输出电流的控制，以维持发电机端电压保持恒定。

2、无刷励磁系统有如下特点

旋转无刷励磁方式因为励磁机的电枢与发电机的转子在同一根轴上旋转，所以它们之间不需要任何滑环和电刷等转动接触元件，这就实现了无刷励磁。无刷励磁系统革除了滑环与炭刷等转动接触部分，是其优点。

其缺点是由于与转子回路直接连接的元件都是旋转的，因而转子回路的电压、电流都不能用普通的直流电压表、直流电流表进行监视，转子绕组的绝缘情况也不便监视，旋转二极管的运行状况、接线是否开脱（要求连接铜排是100%的对接，生产工艺要求很高。）、熔丝是否熔断等等也都不便于监视。因而在运行维护上有极大不便的。同时由于轴系较自并激励磁机组要长很多，增加了厂房的建造成本和机组振动和扭振的风险。

三、结论

1、采用自并激静止励磁系统比采用无刷励磁系统在发电机技术性能上有很明显的优势，对系统电网的各项性能指标有所提高。

2、采用无刷励磁系统比采用自并激静止励磁系统在发电机生产工艺上更复杂，并存有局部的工艺难题要克服；另外采用无刷励磁系统的发电机生产周期相比于自并激静止励磁系统要长。

3、采用无刷励磁系统比采用自并激静止励磁系统的发电机在现场安装上也有区别，无刷励磁系统发电机的厂房基础要求更长，且其机组振动和扭振的风险更大。

4、阿塞拜疆JANUB 2×135MW联合循环电站项目的发电机及自并激静止励磁系统设备已进入生产阶段，若修改励磁方式，其前期工作得全部重做，其供货周期最少需延长6个月以上；另外前面的人力物力投入都得浪费，修改励磁方式的可能性几乎没有。

武汉洪山电工科技有限公司

设计部

2008-6-10

发电机无刷励磁的结构特点 工作方式 工作原理

2．无刷励磁的结构特点、工作方式、工作原理。 2．1结构：由主磁机、永磁副励磁机、旋转整流盘、空气冷却器、硅整流器、AVR等组成。 主励：三相、200Hz、2760KVA、417V、2820A、cos∮0. 9、 8极 副励：三相、400Hz、90KVA、250V、208A、cos∮0.95、 16极 f=pn/60 旋转整流装置：全波不可控硅整流有熔断器及过电压保 护，直流输出：2450KW 500V 4900N 副励磁机为旋转磁极式，发出的电流送到主励磁机的定子作为主励磁机的励磁电流，由于主励磁机为旋转 电枢式，电枢发出的电流通过转轴中孔送到旋转整流盘， 经整流后送至转子线圈从而达到对发电机励磁。 2．2 发电机励磁电流的调节过程 △由副励磁机——可控硅——AVR调节器——作为主励磁机定子励磁电流——来调节主励旋转电枢的输出电流— —送至旋转整流盘——转子绕组 △静止的永励副励磁机的电枢送出400Hz的电源，通过励磁电压调节器中的三相全控桥式可控硅整流器形成可调的 直流电源到交流励磁机的磁场绕组。

通过控制全控桥整流器的导通角来调节交流励磁机的磁场电流，从而达到调节发电机励磁电流的目的。 当DAVR故障时，由厂用电经工频手动励磁调节装置整流 后提供。发电机励磁。 工作原理 发电机的励磁电流由交流励磁机经旋转整流盘整流后提供，交流励磁机的励磁电流则由永磁机经调节装置中 的可控硅全控桥整流后提供，励磁电流的大小由自励磁调 节装置进行自动或手动调节，以满足发电机运行工况的要 求。 2.3 无刷励磁系统特点 2.3.1 励磁机与发电机同轴，电源独立，不受电力系统干扰 2.3.2 没有滑环和电刷，根除了碳粉污染，噪音低，维护简单2.3.3 具备高起始、响应持久、能有效地提高电力系统稳定性2.3.4 选扎整流盘设计合理、电流和电压余量大，运行可靠 2.3.5 采用双重数字AVR、功能齐全、故障追忆功能强 无刷励磁系统原理框图 整流盘及电路 整流盘采用双盘结构，一个正极盘，另一个负极盘。 整流盘与转轴间绝缘可靠、固定合理，能承受各种短路力矩的冲击而不产生位移。 电路接线是：励磁机电枢八个Y支路中心点通过短

(完整word版)直流无刷和有刷电机优缺点对比

直流无刷和有刷电机优缺点对比 直流无刷电机的原理是在有刷电机的基础上开发和演变的。在未来的一段时间里将是有刷的替代品随着世界各地发起的保护地球的口号有刷终终究会被无刷所取代。无刷直流电机的基本原理去掉了碳刷用电子元器件代替。用电子元器件的开关特性取代机械碳刷使换向变得无机械接触。无刷相对有刷的电机来说有如下优点一、运行声音小这将是我们这个文明社会必将行进的方向。另何工具它都要求降低噪声来保护我们的声音环境。现在最关键的是用在一些需要安静的地方如医院、银行、机场学校等等安静的场所。二、无火花在一些场合就可以大显身手了有一些易燃易爆的地方。三、寿命长因为它用控制器代替了换向器和碳刷是有刷电机的几倍甚至十几倍。碳刷的寿命是有一定的限度的比如一千个小时碳刷就会磨损殆尽只能更换电刷可是更换电机。四、速度高因为采用了磁场感应没有实质的接触速度可以做的更快。有了这么多的优点但是也有不好的地方一、造价高控制器的成本增加至少百元拿微电机来说。原来的换向器和碳刷的成本要低的多。二、如果使用的环境是在高磁场的地方或曾经接触或和高磁场很近电机将失去作用。因为电机本身的转子部件是磁体所作是经过充磁才有磁性的经过高磁场将改变转子的磁场或是消掉了部分的磁性电机都将不能正常工作。再给你补全一点 1 有位置传感器控制方式优点①因为有霍尔位置传感器所以电机换相准确转子位置检测的准确度不受电机转速的影响②不需要外加的转子位置检测电路硬件电路简单③电机换相控制编程简单不需要处理滤波延迟等问

题。缺点①增大了电机的体积。安装了位置传感器后一方面电机结构变复杂了另一方面电机的体积相对来说变大了妨碍了电机的小型化②增加了电机成本。容量在数百瓦以下的小容量方波型无刷直流电机常用的霍尔位置传感器的成本相对于电机本体来说所占比例比较大③传感器的输出信号易受到干扰。传感器的输出信号都是弱电信号在高温、冷冻、湿度大、有腐蚀物质、空气污浊等工作环境及振动、高速运行等工作条件下都会降低传感器的可靠性。若传感器损坏还可能连锁反应引起逆变器等器件的损坏④传感器的安装精度对电机的运行性能影响很大相对增加了生产工艺的难度。2 无位置传感器控制方式优点①降低成本减小电机的体积②抗干扰能力强能在高温、湿度大、有腐蚀物质、空气污浊的环境中工作③无传感器安装的问题减小电机的生产难度。缺点①如反电势法等转子位置检测方法在低速时检测准确度都不高需要其他方法辅助电机起动②由于各种滤波、比较电路引起的相位延迟必须在算法中加以补偿所以算法编程难度较大③由于架构了转子位置检测电路所以增加了硬件的复杂性。

发电机励磁原理及构造

发电机原理及构造——发电机的励磁系统 众所周知，同步发电机要用直流电流励磁。在以往的他励式同步发电机中，其直流电流是有附设的直流励磁机供给。直流励磁机是一种带机械换向器的旋转电枢式交流发电机。其多相闭合电枢绕组切割定子磁场产生了多相交流电，由于机械换向器和电刷组成的整流系统的整流作用，在电刷上获得了直流电，再通过另一套电刷，滑块系统将获得的直流输送到同步发电机的转子，励磁绕组去励磁，因此直流励磁机的换向器原则上是一个整流器，显然可以用一组硅二节管取代，而功率半导体器件的发展提供了这个条件。将半导体元件与发电机的轴固结在一起转动，则可取消换向器、滑块等滑动接触部分、利用二极管换成直流电流。直流送给转子励磁、绕组励磁。这就是无刷系统。 下面我们以典型的几种不同发电机励磁系统，介绍它的工作原理。 一、相复励励磁原理 左图为常用的电抗移相相复励励磁系统线路图。由线形电抗器DK把电枢绕组抽头电压移相约90°、和电流互感器LH提供的电压几何叠加，经过桥式整流器ZL整流，供给发电机励磁绕组。负载时由电流互感器LH供给所需的复励电流，进行电流补偿，由线形电抗器DK 移相进行相位补偿。 二、三次谐波原理 左图为三次谐波原理图，对一般发电机来源，我们需要的是工频正弦波，称为基波，比基波高的正弦波都称为谐波、其中三次谐波的含量最大，在谐波发电机定子槽中，安放有主绕组和谐波励磁绕组（s1、s2），而这个绕组之间没有电的联系。谐波绕组将绕组中150HZ谐波感应出来，经过ZL桥式整流器整流，送到主发电机转子绕组LE中进行励磁。 三、可控硅直接励磁原理 由左图可以看出，可控硅直接励磁是采用可控硅整流器直接将发电机输出的任一相一部分能量，经整流后送入励磁绕组去的励磁方式，它是由自动电压调节器（A VR），控制可控硅的导通角来调节励磁电流大小而维持发电机端电压的稳定。 四、无刷励磁原理 无刷励磁主要用于西门子、斯坦福、利莱等无刷发电机。它是利用交流励磁机，其定子上的剩磁或永久磁铁（带永磁机）建立电压，该交流电压经旋转整流起整流后，送入主发电机的励磁绕组，使发电机建压。自动电压调节器（A VR）能根据输出电压的微小偏差迅速地减小或增加励磁电流，维持发电机的所设定电压近似不变。 中小型三相同步发电机的技术发展概况 一．概述 中小型同步发电机是中小型电机的主要产品之一，广泛应用于小型水电站、船舶电站、移动电站、固定电站、应急备用电站、正弦波试验电源、变频电源、计算机电源及新能源――风力发电、地热发电、潮汐发电、余热发电等。它对边（疆）老（区）贫（穷）地区实现电气化，提高该地区经济发展水平和人民的生活水平有着重要的作用，中小型发电机在船舶、现代电气化火车内燃机车等运输设备中也是一个关键设备。移动电站对国防设施、工程建设、海上石油平台、陆上电驱动石油钻机、野外勘探等也是不可缺少的关键装备之一。应急备用电站在突发事件中的防灾、救护保障人民的生命和财产的安全有着不可替代的作用。开发绿色能源、可再生能源、减少大气二氧化碳的含量，小水电、风力发电、地热发电和余热发电是重要的组成部分。 我国小型同步发电机的第一代产品是1956年电工局在上海组织的统一设计并于1957年完成的TSN、TSWN系列农用水轮发电机。第二代产品是在进行了大量试验研究和调查研究的基础上于1965年开始的T2系列小型三相同步发电机统一设计，该水平达到六十年代国际先进水平，为B级绝缘的有刷三相同步发电机。在这段时间还开发了ST系列有刷单相同

无刷励磁发电机的浅谈

无刷励磁发电机原理简介 一、励磁系统的基本构成 励磁系统由2部分构成，1、励磁功率单元，2、励磁调节单元 二、励磁系统作用 1. 根据发电机负荷的变化相应的调节励磁电流，以维持机端电压为给定值。 2. 控制并列运行各发电机之间无功功率分配。 3. 提高发电机并列运行的静态稳定性和暂态稳定性。 4. 在发电机内部出现故障时，进行灭磁，以减小故障损失程度。 5. 根据运行要求对发电机实行最大励磁限制及最小励磁限制。 三、励磁系统的分类 无刷励磁按照旋转整流器分为旋转二极管型和旋转可控硅型，目前实际上采用的均是旋转二极管型。 四、无刷励磁原理简述 1. 无刷励磁装置（本体）分几部分：永磁机（副励磁机）、AVR调节器、主励磁机、旋转整流装置（整流环）等。永磁机为旋转磁极型电机，转子为磁极（使用永久磁铁），与发电机转子同轴转动，定子电枢感应高频交流电，通过两组全控整流桥整流变成直流供给主励磁机励磁绕组（主励磁机为转动电枢型，定子为励磁绕组）形成磁极，主励磁机转子电枢感应输

出中频交流电供给整流环，整流环输出的直流电源送至发电机转子的励磁绕组。 通过调节副励磁机发出的直流电流（调节控制全桥整流器的导通角来调节交流励磁机的励磁电流）来调节发电机励磁，调节过程为：副励磁机→可控硅→AVR调节器→作为主励磁机定子励磁电流→调节主励磁旋转电枢的输出电流→旋转整流环→转子绕组。 2. 励磁机电枢绕组直接连至三相桥式全波旋转整流装置，旋转整流装置的正负极直接与主发电机转子连接，提供发电机励磁。因此励磁系统不需要电刷和滑环装置，如此构成了无刷励磁系统。 3. 无刷励磁系统原理图 4. 无刷励磁系统原理接线图 5. 旋转二极管励磁系统图

旋转励磁与静态有刷励磁的优缺点

旋转励磁与静态有刷励磁的优缺点 静止有刷励磁与三机无刷励磁相比其优点在： 1、没有主励磁机时滞环节，（无刷励磁要调节发电机励磁电流，必须先调节交流主励磁机的励磁电流，有“时滞”存在）有刷励磁属高起始快速响应励磁系统，即励磁直接调节输出电流的大小，技术指标高，响应快，性能参数好 2、没有旋转部件。运行可靠性高，调整、维护简单，检修方便。缩短机组的轴系长度，由于取消了主、副励磁机，缩短了汽轮机-发电机组的轴系长度提高了机组轴系的稳定性、改善了轴系的振动，从而提高了机组安全运行的水平。 3、励磁采用三通道双备用，增加运行可靠性。 有刷励磁也会存在一些缺点如： 1、励磁电刷是一种消耗品，运行中需经常更换与维护增加操作量及操作危险点。 2、发电机出口短路时，励磁电源可能会降低或消失，继电保护配置比较复杂。 3、系统低频震荡时，励磁可能会加剧震荡，需增加PSS电力系统稳定器。 旋转整流盘 2.1 旋转励磁系统的主要功能 2.1.1 起动控制功能。在电机异步起动和再整步过程中，控制起动回路开通，将起动灭磁电阻接入电机转子回路，使电机具有完全对称的异步驱动转矩；在电机正常运行时，控制起动回路截止，确保起动灭磁电阻为冷态。 2.1.2滑差检测和准角捕捉功能。能准确检测滑差并于准角时刻控制旋转可控硅导通投入励磁，自动引导电机进入同步；另外设置零压计时投励环节，确保轻（空）载起动工况可靠投励。 2.1.3 转子回路过电压保护功能。在转子回路出现过电压时，开通起动回路，利用起动灭磁电阻吸收转子回路的过电压。 2.1.4 旋转整流功率元件的保护功能。 2.1.5 旋转可控硅元件的触发控制功能。设有三路相互隔离的触发环节，确保旋转可控硅可靠导通。 2.1.6 配合静态励磁实现不减载自动再整步功能。 2.2 旋转励磁系统的主要技术参数 2.2.1 旋转功率模块 ZL型旋转整流功率模块：通态平均电流200A～500A；断态重复峰值电压1600V～2600V； QD型旋转整流功率模块：通态平均电流200A～400A；断态重复峰值电压600V～1200V； 2.2.2 QM型旋转起动灭磁电阻 电阻值：0.1～0.6Ω；电流值不大于210A；通电时间不大于12秒； 2.2.3 ZK41型旋转主控制模块 输入电压范围0～600V；最大输出电流0.2A； 2.2.4 DY12S型旋转电源模块 最大输入电压AC270V（三相线电压）；额定输出电流150mA；输出电压DC12V。 2.2.5 ZK42型旋转主控制模块 ZK42型旋转主控制模块兼具ZK41型旋转主控制模块和DY12S型旋转电源模块的技术性能。 在实际使用时，由3只ZL型旋转功率模块组成三相半控桥式整流电路，1只QD型旋转

发动机无刷励磁结构及原理(2020年九月整理).doc

发电机无刷励磁结构及原理 一、励磁系统作用 励磁系统的主要作用就是维持发电机的电压在给定范围，主要有以下三点： 1、是保证电力系统运行设备的安全。电力系统中的运行设备都有其额定运行电压和最高运行电压。保证发电机端电压在容许水平上，是保证发电机及其电力系统设备安全运行的基础条件之一，这就要求发电机励磁系统不仅能够在静态下，而且在大扰动后的稳态下保证发电机在给定的容许水平上，一般发电机运行电压不得高于额定值的10%。 2、保证发电机运行的经济性。发电机在额定值附近运行是最经济的，如果发电机电压下降，则输出相同的功率所需的定子电流将增加，从而使损耗增加。一般发电机运行电压不得低于额定值的90%；当发电机电压低于95%时，发电机应该限负荷运行。 3、提高维持发电机电压能力的要求和提高电力系统稳定的要求在许多方面是一致的。 二、有刷励磁和无刷励磁的优缺点 发电机励磁系统一般分为有刷励磁和无刷励磁，它们各有优缺点，具体区别如下： 1、有刷励磁是通过与发电机同轴的直流发电机发出直流电，再经过电刷和滑环加在发电机转子线圈上。

优点是：发电机与励磁系统界限明显，相对独立、直观明了，转子励磁电流、励磁电压容易取得，数值准确、检修方便。 缺点是：由于电刷的存在，增加了接触电阻，随着励磁电流的增加，电刷和滑环常常因接触不良导致发热，严重时会产生环火而烧毁刷架和滑环，并且电刷的质量也直接影响到运行的稳定性，故障率高；电刷磨损产生的碳粉对环境卫生有一定影响，容易污染轴承座，降低绝缘，给安全运行带来一定隐患；由于电刷存在磨损，运行人员要经常巡视、擦拭、更换电刷，在擦拭、更换时存有一定安全隐患。 2、无刷励磁系统是由发电机和与发电机同轴连接的励磁发电机组成，这种励磁发电机不同于和发电机同轴的直流发电机，这种励磁发电机实际上是交流发电机，它所发出的三相交流电通过连接在其轴上的旋转整流器进行整流，输出的直流电直接接在发电机转子绕组上，用来产生转子磁场。 优点是：由于没有电刷也就不存在接触不良以及因此产生的发热问题，更不会因产生电火花而烧毁设备；没有电刷也就没有磨损的碳粉，发电机两端会比较洁净；运行中不用更换电刷，运行维护少。 缺点是：因励磁发电机输出的直流电直接接在发电机转子绕组上，这样很难测量转子的实际电流，一般根据转子电压等相关参数计算出转子电流，计算值和实际值存在一定

729_关于静止励磁系统和无刷励磁系统各自优缺点分析

关于静止励磁系统和无刷励磁系统分析发电机静止可控硅励磁系统和无刷励磁系统是目前汽轮发电机的两种励磁方式，早期的发电机励磁系统大多采用三机无刷励磁系统，主要原因是因为当时电力电子技术尚未得到很大的发展，单晶闸管容量做不大，所以主发电机需要的励磁电流由交流励磁机进行放大。从2000年开始，随着电力电子的发展，使得大功率的晶闸管成为可能，大多励磁系统开始大量采用静态励磁系统，相对，三机（两机）无刷励磁系统比，静态励磁系统有以下几点优势： 一、轴系短，节省厂房面积。一般来说，根据机组容量的不同，静 态励磁系统可以节省几米到几十米的厂房长度，节省了大量的 基础投资。 二、震动小。因为无刷励磁机的整流盘、交流励磁机及永磁副励磁 机在整个轴系的一端，呈悬臂状态，因此极易引起摆尾现象， 导致励磁机扫镗接地现象。目前多数主机厂还解决不了悬臂梁 问题，所以只能采用两机无刷系统。由于静态励磁轴系平衡， 稳定，所以机组振动小，节省了每次大修开机调整振动的时间 和费用，减少了运行中，机组摆尾引起的励磁故障（目前在马 钢、唐钢等已发生多起这种事故）。 三、运行可靠。众所周知，旋转机械故障率必定高于静态系统，旋 转整流盘尤其是一个薄弱环节，整流管容易击穿，每次更换需 要停机拆卸，而且发电机转子回路没有明显的断口，在事故停

机时，不能保证快速灭磁。 四、响应速度快。三机励磁系统是通过调节主励磁机的电流来改变 发电机电压，而静态励磁系统是直接调节，响应速度提高10 倍，达到0.08秒。在系统扰动的情况下，大大提高了系统的稳 定性。 五、生产周期短。三机无刷励磁涉及部件多，制造工艺复杂，没有 固定国家标准，大部分是舶来品，其中最成功的是南汽从英国 BURSH公司引进图纸，其他主机厂再进行测绘和抄袭，多数主 机厂会将励磁机部分进行外委生产，不能保证统一设计、统一 工艺，往往会大大的影响生产进度。 六、制造、运行经验多。自本世纪以来，国内从60万大型发电机到 6千的小机，有80%以上均采用静态励磁，在迁安附近的5万 机由九江线材、津西钢铁等多台5万机静态励磁已投入运行。 综上所述，静态励磁系统以其众多的优点已经成为主流设计方式，顾我建议采用这种励磁方式。 北京科电

发电机无刷励磁的结构特点、工作方式、工作原理

无刷励磁的结构特点、工作方式、工作原理。 2 . 1 结构：由主磁机、永磁副励磁机、旋转整流盘、空气 冷却器、硅整流器、AVR等组成。 主励：三相、200Hz、2760KVA、417V、2820A、cos 少0. 9、 8 极 副励：三相、400Hz、90KVA、250V、208A、cos 如.95、16 极 f=pn/60 旋转整流装置：全波不可控硅整流有熔断器及过电压保护， 直流输出：2450KW 500V 4900N 副励磁机为旋转磁极式，发出的电流送到主励磁机的定子作为主励磁机的励磁电流，由于主励磁机为旋转电枢式， 电枢发出的电流通过转轴中孔送到旋转整流盘，经整流后送至 转子线圈从而达到对发电机励磁。 2. 2 发电机励磁电流的调节过程 △由副励磁机——可控硅——AVR调节器——作为主励磁机定子励磁电流——来调节主励旋转电枢的输出电流一 —送至旋转整流盘一一转子绕组

△静止的永励副励磁机的电枢送出400Hz的电源，通过励磁电压调节器中的三相全控桥式可控硅整流器形成可调 的直流电源到交流励磁机的磁场绕组。 通过控制全控桥整流器的导通角来调节交流励磁机的磁场电流，从而达到调节发电机励磁电流的目的。 当DAVR故障时，由厂用电经工频手动励磁调节装置整流后提 供。发电机励磁。 工作原理 发电机的励磁电流由交流励磁机经旋转整流盘整流后提供，交流励磁机的励磁电流则由永磁机经调节装置中的 可控硅全控桥整流后提供，励磁电流的大小由自励磁调节装置进 行自动或手动调节，以满足发电机运行工况的要求。2.3 无刷励磁系统特点 2.3.1 励磁机与发电机同轴，电源独立，不受电力系统干扰 2.3.2 没有滑环和电刷，根除了碳粉污染，噪音低，维护简单 2.3.3 具备高起始、响应持久、能有效地提高电力系统稳定性 2.3.4 选扎整流盘设计合理、电流和电压余量大，运行可靠 2.3.5 采用双重数字AVR、功能齐全、故障追忆功能强 无刷励磁系统原理框图 整流盘及电路

(完整版)各电机的优缺点

有刷串励电机(Series Motor)： 如今国内常用的车用电机，优点是控制简单。串励直流电动机有软的机械特性、转速随负载变化较大、负载轻转速快、负载重转速慢、转矩近似与电枢电流的平方成正比变化，起动转矩比并励电动机大，适用于要求起动转矩特别大，而对转矩的稳定无要求的运输拖动机械。 有刷他励电机(Shunt Motor)： 他励直流电动机有硬的机械特性，转矩随电枢电流成正比变化，相同情况下，起动转矩比串励电动机小，适用于转速要求稳定，而对起动转矩无特别要求的负载。 并可通过弱磁等技术提高车速，目前国内应用较少原因是该电机控制器成本高、技术难度大。对电机厂而言他励电机和串励电机成本及价格一般是一样的，只是励磁绕线方式不同。目前凯利公司的他励电机控制器总成价格已经较串励电机控制器总成便宜(主要是由于串励电机需要换向接触器，他励电机可通过控制器换向，节省的换向接触器成本)，已经适合大批量应用。 有刷永磁电机(Permanent Magnet Motor)： 特性和他励电机较像，因为他的励磁是由永久磁铁来提供，所以比他励电机省电。缺点是电机价格贵。他励和永磁电机因为其特性，可实现刹车时再生发电回收部分电能功能，一般可回收5%-10%，可明显提高续航里程。 无刷永磁电机(Brush-less DC Motor)： 无刷永磁电机的励磁也是由永久磁铁来提供，但是内部少了碳刷，需要由控制器来控制电机实现换向。目前主要是低功率应用较多，像200W-800W，目前主要应用在电动自行车领域。大功率无刷电机目前也已经上市但是电机较少，大功率无刷控制器更少且市场价格较贵。目前凯利公司正在研制电压最高80V，电流最高350A的无刷大功率控制器，将在二个月内小批量投放市场，有望改变大功率无刷电机控制器整体价格高的缺点。 交流电机(AC Motor)： 电机效率比直流电机稍高，其是通过控制器改变输出交流频率和电压来调速。缺点是控制器及配套价格高,但电机成本低。目前主要应用在电动叉车领域。凯利正在研制电压最高80V，电流最高350A的交流大功率交流控制器，将在二个月内小批量投放市场，有望改变交流电

发电机励磁原理

发电机励磁原理 励磁机的作用: 发电机原理为永磁极随转子旋转，产生交流电，交流电一部分作为AER的电源，一部分通过逆变器整流成直流为转子建立磁场。通过调节导通角可以改变发电机的端电压（空载时）进而实现并网，在并网时调节向电网的无功输出。 工作原理:众所周知，同步发电机要用直流电流励磁。在以往的他励式同步发电机中，其直流电流是有附设的直流励磁机供给。直流励磁机是一种带机械换向器的旋转电枢式交流发电机。其多相闭合电枢绕组切割定子磁场产生了多相交流电，由于机械换向器和电刷组成的整流系统的整流作用，在电刷上获得了直流电，再通过另一套电刷，滑块系统将获得的直流输送到同步发电机的转子，励磁绕组去励磁，因此直流励磁机的换向器原则上是一个整流器，显然可以用一组硅二极管取代，而功率半导体器件的发展提供了这个条件。将半导体元件与发电机的轴固结在一起转动，则可取消换向器、滑块等滑动接触部分、利用二极管换成直流电流。直流送给转子励磁、绕组励磁。这就是无刷系统。 下面我们以典型的几种不同发电机励磁系统，介绍它的工作原理。 一、相复励励磁原理 由线形电抗器DK把电枢绕组抽头电压移相约90°、和电流互感器LH提供的电压几何叠加，经过桥式整流器ZL整流，供给发电机励磁绕组。负载时由电流互感器LH供给所需的复励电流，进行电流补偿，由线形电抗器DK移相进行相位补偿。 二、三次谐波原理 对一般发电机来源，我们需要的是工频正弦波，称为基波，比基波高的正弦波都称为谐波、其中三次谐波的含量最大，在谐波发电机定子槽中，安放有主绕组和谐波励磁绕组（s1、s2），而这个绕组之间没有电的联系。谐波绕组将绕组中150HZ谐波感应出来，经过ZL桥式整流器整流，送到主发电机转子绕组LE 中进行励磁。 三、可控硅直接励磁原理 可控硅直接励磁是采用可控硅整流器直接将发电机输出的任一相一部分能量，经整流后送入励磁绕组去的励磁方式，它是由自动电压调节器（AVR），控制

有刷发电机和无刷发电机的区别

有刷发电机工作原理

无刷发电机工作原理

稀土发电机 发电机的励磁结构有两种:一种是电流励磁，即依靠铜线圈绕组通过电流来励磁，磁场的大小取决于绕组的匝数和励磁电流的大小。另一种就是永磁励磁，即通过永磁体提供磁场，磁场的大小取决于永磁体本身磁性能的高低和所用磁体的体积。 电流励磁的局限性就是线圈发热量大，电机温度高，需要较大的绕组空间，同时还存在较大的铜损等使得电机的效率和功率低。 永磁励磁无上述局限，而且结构简单、维护方便；特别对一些特殊要求如：超高速、超高灵敏度和特殊环境如:防爆等情况使用比电流励磁更优. 稀土永磁电机的优点：1、体积小，重量轻，耗材少。2、效率高（免去了产生转子磁场所需的励磁功率和碳刷、滑环之间磨擦的机械损耗，使得永磁式发电机效率大为提高。）。3、中、低速发电性能好，功率等级相同的情况下，怠速时，永磁式发电机要比励磁式发电机的输出功率高一倍。 缺点：1、输出电压稳定性差：输出电压不可调是其不足之处。 2、电磁干扰：永磁发电机制成后不需要外界能量即可维持其磁场，但也造成从外部调节、控制其磁场极为困难。使永磁发电机的使用范围受到了限制。 3、维修不方便：由于永磁发电机的转子大多采用贴磁工艺制造，一旦出现故障，只能返厂维修或更换发电机。 4、不可逆退磁问题：设计或使用不当，永磁发电机在温度过高（钕

铁硼永磁）或过低（铁氧体永磁）时在冲击电流产生的电枢反应作用下，在剧烈的机械振动时有可能产生不可逆退磁或失磁使电机性能降低甚至无法使用。 5、成本:同功率的发电机以10KW为列，比励磁发电机高出300元左右。

变频发电机 变频数码发电机采用逆变器技术的极超静音发电机，它的许多优点是传统发电机无法比拟的。关键部件是其内部的逆变器。逆变器将发电机产生的原始交流电进行“净化”，电流经过“交-直-交”二级转换，使电压输出与发动机转速无关，同时将电压波形畸变降至最低限度，最终再次转化成洁净、平稳的交流电输出。其波形是光滑的正弦波形。因此，足以运行一些对电压波动非常敏感的电气设备、仪器，如：电脑等。此外，机组还装备了独特的智能节气门，它可根据负载实际变化状况来自动调节转速的高低，使得其燃油耗比普通机组要低20%-40%，运行时间更长。

无刷励磁旋转整流器

WLK系列无刷旋转整流器工作原理及测试方法 中国核工业电机运行技术开发有限公司 二〇一四年十月

目录 WLK系列无刷同步电动机励磁系统概述 一、WLK系列无刷同步电动机励磁系统简介-----------------------------------2 二、WLK系列无刷励磁同步电动机系统示意图--------------------------------5 三、WLK-03B旋转整流器主回路工作原理--------------------------------------6 四、WLK-03B旋转整流器主回路原理图-----------------------------------------7 WLK-03B型旋转整流器调试方法--------------------------------------------------------8

一、无刷励磁同步电动机概述 无刷励磁同步电动机是目前国际上已广泛应用的动力拖动设备，具有结构紧凑、电路简单、运行可靠、控制方便、维护量小等优点。尤其是相对于我国目前工业现场广泛应用的励磁电流需通过碳刷和滑环这一对“动接触部件”供给的有刷励磁同步电动机而言优势明显，彻底杜绝了因碳刷和滑环接触不良、碳刷长期磨损而发生的各种电机故障，尤其是取消了需定期维护更换且易产生拉弧、电火花的碳刷和滑环结构，使无刷励磁同步电动机能够在有防爆、防尘、防腐蚀等要求的特殊场合使用，故在矿山选矿、石油、化工等行业的应用日趋广泛，是同步电机应用选型的发展趋势。 ·无刷励磁同步电动机由主电机、交流励磁机、旋转整流器、静态励磁装置四部分组成。前两部分由电机厂生产，后两部分由励磁配套供应商配套提供。 正在落地试验中的主电机 ·旋转整流器：由盘体、控制模块、整流功率模块、启动功率模块、电阻模块构成。 正在检测中的旋转整流器

几种常见的励磁系统介绍

发电机的心脏——励磁系统 发电机励磁系统概述励磁系统是同步发电机的重要组成部分，它是供给同步发电机励磁电源的一套系统。励磁系统一般由两部分组成：（如图一所示）一部分用于向发电机的磁场绕组提供直流电流，以建立直流磁场，通常称作励磁功率输出部分（或称励磁功率单元）。另一部分用于在正常运行或发生故障时调节励磁电流，以满足安全运行的需要，通常称作励磁控制部分（或称励磁控制单元或励磁调节器）。在电力系统的运行中，同步发电机的励磁控制系统起着重要的作用，它不仅控制发电机的端电压，而且还控制发电机无功功率、功率因数和电流等参数。在电力系统正常运行的情况下，维持发电机或系统的电压水平；合理分配发电机间的无功负荷；提高电力系统的静态稳定性和动态稳定性，所以对励磁系统必须满足以下要求： 图一 1、常运行时，能按负荷电流和电压的变化调节（自 动或手动）励磁电流，以维持电压在稳定值水平，并能稳定地分配机组间的无功负荷。 2、应有足够的功率输出，在电力系统发生故障，电压降低时，能迅速地将发电机地励磁电流加大至最大值（即顶值），以实现发动机安全、稳定运行。 3、励磁装置本身应无失灵区，以利于提高系统静态稳定，并且动作应迅速，工作要可靠，调节过程要稳定。我热电分厂现共有三期工程，5台同步发电机采用了3种励磁方式: 1、图二为一期两台QFG-6-2型发电机的励磁系统方框图。 图二

2、图三为二期两台QF2-12-2型发电机的励磁系统方框图。 图三 3、图四为三期一台QF2-12-2型发电机的励磁系统方框图 图四 一、三种发电机励磁系统的组成 一期是交流励磁机旋转整流器的励磁系统，即无刷励磁系统。如图二所示，它的副励磁机是永磁发电机，其磁极是旋转的，电枢是静止的，而交流励磁机正好相反，其电枢、硅整流元件、发电机的励磁绕组都在同一轴上旋转，不需任何滑环与电刷等接触元件，这就实现了无刷励磁。二期是自励直流励磁机励磁系统。如图三所示，发电机转子绕组由专用的直流励磁机DE供电，调整励磁机磁场电阻Rc可改变励磁机励磁电流中的IRC从而达到调整发电机转子电流的目的。三期采用的是静止励磁系统。这类励磁系统不用励磁机，由机端励磁变压器供给整流器电源，经三相全控整流桥控制发电机的励磁电流。 二、励磁电流的产生及输出

发电机无刷励磁系统

第一章：励磁系统概述 第一节：同步发电机励磁系统介绍 它励可控硅励磁系统主要的优点是在发电站出口附近发生短路故障时，强励能力强，有利于提高系统的暂态稳定水平，在故障切除时间比较长、系统容量相对小的50、60年代这 一优点是很突出的。但是，随着电力系统装机容量的增大，快速保护的应用，故障切除时间的缩短，它励可控硅励磁系统的优势已不是很明显。自并励可控硅励磁系统的优点是结构简 单，元部件少，其励磁电源来自机端变压器，无旋转部件，运行可靠性高，维护工作量小。且由于变压器容量的变更比交流励磁机的变更更简单、容易，因而更经济，更容易满足不同 电力系统、不同电站的暂态稳定水平对励磁系统强励倍数的不同要求。 它励可控硅励磁系统的缺点是由于交流励磁机是非标准产品，难以标准化，即使是同容 量的发电机，尤其是水轮发电机，由于水头、转速的不同，强励倍数的不同，交流励磁机的容量、尺寸也不同，因此，价格较自并励可控硅励磁系统贵。另外它励可控硅励磁系统与自并励可控硅励磁系统相比较，元部件多，又有旋转部件，可靠性相对较低，运行维护量大。自并励可控硅励磁系统的缺点是它的励磁电源来自发电机端，受发电机机端电压变化的影响。当发电机机端电压下降时其强励能力下降，对电力系统的暂态稳定不利。不过随着电力 系统中快速保护的应用，故障切除时间的缩短，且自并励可控硅励磁系统可以通过变压器灵活地选择强励倍数，可以较好地满足电力系统暂态稳定水平的要求。 综合考虑技术和经济两方面因素，推荐在发电机组采用自并励快速励磁方式。为验证其正确性，通过稳定计算研究了满发时发电机组采用自并励励磁方式的稳定情况，计算结果表明，发电机组采用自并励励磁方式可满足系统稳定的要求，但必须同时加装电力系统稳定器(PSS)。 直流机励磁方式是采用直流发电机作为励磁电源，供给发电机转子回路的励磁电流。其中直流发电机称为直流励磁机，其优点是与无励磁机系统比较，厂用电率较低。缺点是直流 励磁机存在整流环，功率过大时制造有一定困难，100MW以上汽轮发电机组难以采用。直 流励磁机一般与发电机同轴，励磁电流通过换向器和电刷供给发电机转子磁电流，形成有碳刷励磁。直流机励磁方式又可分为自励式和它励式。专门用来给同步发电机转子回路供电的 直流发电机系统称为直流励磁机系统，

柴油发电机无刷励磁的结构特点、工作方式、工作原理

柴油发电机无刷励磁的结构特点、工作方式、工作原理 无刷励磁的结构特点、工作方式、工作原理。发电机励磁电流的调节过程△由副励磁机——可控硅——A VR 调节器——作为主励磁机定子励磁电流——来调节主励旋转电枢的输出电流——送至旋转整流盘——转子绕组 △静止的永励副励磁机的电枢送出400Hz的电源，通过励磁电压调节器中的三相全控桥式可控硅整流器形成可调的直流电源到交流励磁机的磁场绕组。 通过控制全控桥整流器的导通角来调节交流励磁机的磁场电流，从而达到调节发电机励磁电流的目的。 当DA VR故障时，由厂用电经工频手动励磁调节装置整流后提供。发电机励磁。 工作原理 发电机的励磁电流由交流励磁机经旋转整流盘整流后提供，交流励磁机的励磁电流则由永磁机经调节装置中的可控硅全控桥整流后提供，励磁电流的大小由自励磁调节装置进行自动或手动调节，以满足发电机运行工况的要求。 2.3 无刷励磁系统特点2. 3.1 励磁机与发电机同轴，电源独立，不受电力系统干扰 2.3.2 没有滑环和电刷，根除了碳粉污染，噪音低，维护简单 2.3.3 具备高起始、响应持久、能有效地提高电力系统稳定性 2.3.4 选扎整流盘设计合理、电流和电压余量大，运行可靠 2.3.5 采用双重数字A VR、功能齐全、故障追忆功能强 无刷励磁系统原理框图 整流盘及电路 整流盘采用双盘结构，一个正极盘，另一个负极盘。 整流盘与转轴间绝缘可靠、固定合理，能承受各种短路力矩的冲击而不产生位移。 电路接线是：励磁机电枢八个Y支路中心点通过短路环连接在一起形成公共中心点，八个“Y”支路的出线则分别接一个全波整流桥，它们在直流侧正极性和负极性分别在一起，而后送发电机转子，可称为多支路直流侧并联接线方式，着接线方式可确保各“Y”支路旋转整流管之间均良好。 每个“Y”支路每整流臂有二个整流管，一个电容器和一个保护电容器的小熔断器，它们组装为一体，称为整流组件。另外还有二个主熔断器，主熔断器的端面带有机械熔断器指示器，在电机运转时，当熔丝熔断后，这种指示器弹出，用同步频闪仪能观察到二极管和主熔断器的参数。 主熔断器：电流670A电压850V 二极管：R6LO—40型平板式元件电流400A 反向峰压2000V 见图（二） 2.4 数字式励磁电压调节器（DA VR）DA VR采用进口三菱公司的用于无刷励磁系统的全双通道数字式励磁电压调节装置MEC5230、DA VR按发电机机端和电网的工况自动地调整发电机的励磁，一旦发电机或励磁系统出现异常，可借助于多种限制功能单元，及时对异常工况限制或发出切机信号，使机组脱离电网并灭磁！ 2.4.1 DA VR主要性能：(a) 自动调节范围（恒电压模式） 发电机空载工况：10%~110%额定电压 发电机负载工况：95%~105%额定电压 (b) 手动调节范围（恒磁场电流模式） 发电机空载工况：10%~110%额定电压 发电机负载工况：允许达到110%发电机额定磁场电压（在额定负载和额定电压运行时） (c) 调压精度：＜±1% (d) 采样固期：20ms 2.4.2 DA VR工作原理：DA VR控制方式：DA VR提供二种控制方式：发电机恒机端电压控制和恒励磁机磁场电流控制。 (a) 发电机恒机端电压控制：这种方式与常规A VR自动工作方式一样，通过控制发电机的磁场电流使发电机的端电压与电压整定器（90k）的整定值相同，发电机端电压保持恒定值。

无刷励磁和有刷励磁比较

无刷励磁和静态励磁的分析比较无刷励磁与自并激静止励磁比较

对于百万千瓦级同步发电机，其励磁电流的数值是非常大的，通常可以达到数千安培，如福清核电厂工程为5868A。如果采用有刷励磁（静态励磁），则同步发电机的励磁电流都是通过电刷和集电环引入，这么大的电流通过电刷和集电环组成的滑动接触，必然引起严重的发热问题和大量电刷磨损问题。由于受滑环材质、冷却条件以及碳刷均流等因素的影响，制造相应容量的滑环是比较困难的，所以目前新建设的百万千瓦及以上机组偏向于采用无刷励磁。 无刷励磁系统的特点 所谓无刷励磁，就是励磁机是一台旋转电枢式交流发电机，它和发电机联成同轴，整流装置也安装在发电机转子上，励磁机的电枢和发电机转子同轴旋转，因为同在一个旋转体上，就可以采用固定连接，不需要电刷和集电装置了。 经济比较 无刷励磁系统： 本系统包括以下几部分，其中（2）、（3）、（4）项包含在发电机本体部分： （1）自动电压调节装置（进口）； （2）主励磁机； （3）副励磁机； （4）旋转硅整流装置（进口）。 由于发电机的轴系较长，并配置主、副励磁机系统，而且该系统的关键部件旋转整流组件目前国内尚不能生产，仍为进口元件，故发电机和无刷励磁系统的综合造价较高，与静态励磁系统相比，设备费用高1000万元人民币左右。 自并励静态励磁系统： 本系统包括以下几部分，皆在发电机本体之外单独配置： （1）自动电压调节装置（进口）； （2）励磁变压器（3台单相干式变压器，国产）； （3）整流器屏（进口）；

（4）灭磁开关及转子保护屏（进口）。 发电机的轴系较短，且无主、副励磁机系统，因此发电机本体的造价降低。综合励磁变压器、整流柜及灭磁柜的设备费用，还包括连接励磁变压器、励磁屏和发电机之间的交、直流励磁母线，励磁变压器的分支封闭母线，发电机和自并励静态励磁系统的综合造价稍低。 无刷励磁用励磁变压器情况 邢台发电机励磁采用无刷励磁方式，主励磁机励磁电源由发电机机端励磁变压器提供。因其励磁电压为厂用交流电。 像湘钢励磁电压由永磁发电机提供：

励磁优缺点

无刷励磁与有刷励磁的优缺点 发电机的励磁系统目前可分为有刷励磁系统和无刷励磁系统，它们各有优缺点，下面简单的介绍一下，供同行们在选设备时作为参考。3 \; Q. r5 H1 K0 M 一、有刷励磁系统0 _( V( S4 Y i5 @ 这种机组其励磁系统有直流励磁机系统和可控硅静止励磁系统两种。直流励磁机励磁系统是通过与发电机同轴的直流发电机发出直流电，再经过电刷和滑环加在发电机转子线圈上，产生磁场定子线圈。该系统有两机组型和三机组型，即在发电机上有一台励磁机或是两台励磁机。 可控硅静止励磁系统是通过发电机机端的励磁变压器进行全控桥式整流，得到所需要的直流电，再经过电刷和滑环加在发电机转子线圈上，产生磁场切割定子线圈。 6 d/ W% S5 j) }+ O \ 有刷励磁方式其优点是发电机与励磁系统界限明显，相对独立，直观明了，而且转子励磁电流、励磁电压容易取得，数值准确，检修方便。4 W, [6 ~# F w, E 其缺点是由于电刷的存在，增加了接触电阻，随着励磁电流的增大，电刷和滑环常常因接触不良导致发热，严重时会产生环火而烧坏刷架和滑环，并且电刷的质量也直接影响到运行的稳定性，因而故障率较高。另外电刷在磨损时产生的碳粉给环境卫生造成一定的影响，而且容易污染4#轴承座，降低其绝缘，给安全运行带来隐患。由于电刷存在磨损，运行人员要经常巡视、更换电刷。 二、无刷励磁系统4 P. ^/ @4 h7 W, Y 这种机组其励磁系统是由发电机和与发电机同轴连接的励磁发电机组成。这种励磁发电机不同于和发电机同轴的直流发电机，这种励磁发电机实质是交流发电机，它所产生三相交流电通过连接在其轴上的旋转整流器进行整流，输出的直流电直接接在转子的绕组上，用来产生转子磁场。这套系统也有两机组型和三机组型。无刷励磁系统的优点是由于没有电刷，也就不存在接触不良以及因此而发热的问题，更不会产生电火花而烧坏设备。没有电刷，也就没有磨损的碳粉，发电机两端会非常洁净，而且不用更换电刷，维护量较小。 其缺点是因为励磁发电机输出的直流电直接接在转子的绕组上，这样很难直接测量转子的实际电流，往往需根据转子电压等相关参数计算出转子电流，但是存在一定的偏差。而且一旦旋转整流器出现故障，不仅维修困难（必须停机检修），并且还会威胁机组的正常运行。

三机无刷励磁装置使用介绍

励磁系统使用介绍 1.1正常开停机操作 1.1.1正常开机操作 1、发电机3000转/分恒速，发电机升压条件具备； 2．励磁调节屏工作电源保险（屏后），确认调节器已工作； 3、合励磁屏开关1KKA、2KKA、1KKB、2KKB； 4、操作SB1合灭磁开关MK 7、进行发电机升压：确认2QK主控/就地开关在就地位置（此开关禁止进 行其他方式操作），3QK运行方式开关，在恒电压位置。1QK投退 开关切换至CHA或CHB投入位置。电压升至30%额定，操作4QK 增磁升压。或按住置位按钮，电压自动升至90%； 8、通过增、减磁调整电压、并网； 9、并网后可用增磁、减磁按钮增减无功。 10、当无功Q=1MW时，3QK运行方式开关由恒电压切换至恒无功运行 方式。 11、励磁装置在恒电压运行方式下，也可通过切换开关来选择恒功率因数 运行、恒无功运行、恒励磁电流运行方式。但推荐使用恒无功方式。 采用“零起升压”方式时，调节器自动升至90%额定（90%额Array定电压下减磁无效）。然后通过增、减磁按钮调整电压、并网。 调节器装置共提供四种运行方式可供选择： 1.自动运行方式（恒机端电压调节） 2.手动运行方式（恒励磁电流调节）：此方式主要用于调试时， 或者是作为在AVR故障时（如PT故障）的备用控制模式。机 组并网后正常运行一般不允许采取这种方式。 3.恒功率因数运行方式：此方式只在有功为正时才能投入，有 功为负时自动退出。恒功率因数运行方式的目标值可通过增、 减磁按钮来设定。 4.恒无功运行方式：恒无功运行方式的目标值可通过增、减磁 按钮来设定。 1.1.2正常停机操作

1、在并网状态下将有功、无功减到零； 2、跳主油开关解列，发电机在空载运行； 3、操作4QK增减开关将发电机电压减到最低，然后将1QK投退开关打到退出位置； 4、跳励磁控制器各电源开关1KKA、1KKB、2KKA、2KKB； 5、操作SB2跳开灭磁开关MK； 1.1.3紧急停机 采用直接跳灭磁开关MK； 1.2故障报警及处理 1.2.1调节柜故障报警信号的处理 励磁控制器面板上有6个LED信号指示灯，各信号指示灯的含义如下： 当励磁系统的保护及限制功能检测到故障时，会发出通道故障信号，同时“通道故障”灯亮。液晶显示所发生的故障名称。其处理方法如下：

无刷励磁发电机

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