励磁电机,通常称为励磁发电机,是一种发电机组,其工作原理是利用励磁电流来产生磁场,让发电机产生电力输出。
励磁电机的工作原理可以细分为三个主要阶段:励磁阶段、发电阶段和运行阶段。
在励磁阶段,励磁电机通过输入直流电源产生磁场。
励磁电流通过励磁线圈产生磁场,该磁场在发电机内部产生一个恒定的磁场。
这个恒定磁场是发电机的核心部分,因为它为发电机的发电阶段提供了必要的磁场。
在发电阶段,原动机(如柴油发动机或燃气轮机)驱动发电机转子旋转。
当转子旋转时,发电机内部的线圈切割磁力线,从而产生感应电动势。
这个感应电动势在发电机的输出端产生交流电。
在运行阶段,励磁电机通过自动电压调节器(AVR)或其它控制系统来控制励磁电流,维持发电机输出的电压恒定。
自动电压调节器根据输入的信号(如电压信号)来调节励磁电流的大小,自动调节发电机的输出电压。
此外,励磁电机还可以通过调节励磁电流的极性来改变发电机的旋转方向。
当励磁电流的极性改变时,发电机的磁场方向也会相应改变,改变转子的旋转方向。
励磁电机即 发电装置和三相同步发电机相连的电机。 励磁就是向发电机转子提供转子电源的装置 根据直流电机励磁方式的不同,可分为他励磁,并励磁,串励磁,复励磁等方式,直流电机的转动过程中,励磁就是控制定子的电压使其产生的磁场变化,改变直流电机的转速。
主要作用
1、维持发电机端电压在给定值,当发电机负荷发生变化时,通过调节磁场的强弱来恒定机端电压。
2、合理分配并列运行机组之间的无功分配。
3、提高电力系统的稳定性,包括静态稳定性和暂态稳定性及动态稳定性。
励磁的种类
按整流方式可分为旋转式励磁和静止式励磁两大类 。其中旋转式励磁又包括直流交流和无刷励磁;静止式励磁包括电势源静止励磁机和复合电源静止励磁机。
一般我们把根据电磁感应原理使发电机转子形成旋转磁场的过程称为励磁.
励磁分类方法很多,比如按照发电机励磁的交流电源供给方式来分类:
第一类是由与发电机同轴的交流励磁机供电,称为交流励磁(他励)系统,此系统又可分为四种方式:
1.交流励磁机(磁场旋转)加静止硅整流器(有刷).
2.交流励磁机(磁场旋转)加静止可控硅整流器(有刷).
3.交流励磁机(电枢旋转)加硅整流器(无刷).
4.交流励磁机(电枢旋转)加可控硅整流器(无刷).
第二类是采用变压器供电,称为全静态励磁(自励)系统,当励磁变压器接在发电机的机端或接在单元式发电机组的厂用电母线上,称为自励励磁方式,把机端励磁变压器与发电机定子串联的励磁变流器结合起来向发电机转子供电的称为自复励励磁方式.这种结合方法也有四种:
1.直流侧并联
2.直流侧串联
3.交流侧并联
4.交流侧串联
永磁电机
1、控制问题
永磁电机制成后不需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。永磁发电机难以从外部调节其输出电压和功率因数,永磁直流电动机不能再用改变励磁的办法来调节其转速。
2、不可逆退磁问题
如果设计或使用不当,永磁电机在过高(钕铁硼永磁)或过低(铁氧体永磁)温度时,在冲击电流产生的电枢反应作用下,或在剧烈的机械震动时有可能产生不可逆退磁,或叫失磁,使电机性能降低,甚至无法使用。
3、成本问题
铁氧体永磁电机,特别是微型永磁直流电动机,由于结构工艺简单、质量减轻,总成本一般比电励磁电机低,因而得到了极为广泛的应用。由于稀土永磁目前价格还比较贵,稀土永磁电机的成本一般比电励磁电机高,这需要用它的高性能和运行费用的节省来补偿。
因此永磁电机适于小功率的场合。
励磁电机
与永磁电机相比励磁电机控制简单、不怕振动、装配容易:只要控制励磁电流就可控制磁场强度,而励磁电流远小于电枢电流,所以励磁控制器简单、可靠性高,成本也低,通常用于大功率场合,如大型发电机、电动机。