同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁方式簡(jiǎn)述---8月9日修改

1、同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁方式簡(jiǎn)述 同步發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)，必須在勵(lì)磁繞組中通入直流電流，建立勵(lì)磁磁場(chǎng)。相應(yīng)地，將供給勵(lì)磁電流的整個(gè)裝置稱為勵(lì)磁系統(tǒng)。下面對(duì)幾種常用的勵(lì)磁系統(tǒng)作簡(jiǎn)要介紹。一、直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)由直流發(fā)電機(jī)（直流勵(lì)磁機(jī)）提供勵(lì)磁電源的勵(lì)磁系統(tǒng)叫直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)。直流勵(lì)磁機(jī)一般與發(fā)電機(jī)同軸，發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁繞組通過(guò)裝在大軸上的滑環(huán)及固定電刷從勵(lì)磁機(jī)獲得直流電流。這種勵(lì)磁方式具有勵(lì)磁電流獨(dú)立，工作比較可靠和減少自用電消耗量等優(yōu)點(diǎn)，是過(guò)去幾十年間發(fā)電機(jī)常用的勵(lì)磁方式，具有較成熟的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。缺點(diǎn)是勵(lì)磁調(diào)節(jié)速度較慢，維護(hù)工作量大，并且由于直流勵(lì)磁機(jī)是與主發(fā)電機(jī)同軸旋轉(zhuǎn)，對(duì)于汽輪發(fā)電機(jī)來(lái)說(shuō)，速度較高，受換向器（

2、整流子）的限制，容量不能做得太大。我國(guó)生產(chǎn)的、使用直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的汽輪發(fā)電機(jī)的最大容量為125MW。對(duì)于水輪發(fā)電機(jī)來(lái)說(shuō)，速度較低，直流勵(lì)磁機(jī)的容量可能做得大一些，我國(guó)生產(chǎn)的、使用直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的水輪發(fā)電機(jī)的最大容量達(dá)到300MW。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展和在電力工業(yè)中的應(yīng)用，直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)，我國(guó)新投產(chǎn)的100MW及以上的發(fā)電機(jī)已不再使用直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)了。按照勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁繞組供電方式的不同，可分為自勵(lì)式和他勵(lì)式兩種。 直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)原理圖二、自勵(lì)式靜止勵(lì)磁系統(tǒng)：在勵(lì)磁方式中不設(shè)置專門(mén)的勵(lì)磁機(jī)，而從發(fā)電機(jī)本身取得勵(lì)磁電源，經(jīng)整流后再供給發(fā)電機(jī)本身勵(lì)磁，稱自勵(lì)式靜止勵(lì)磁。自勵(lì)式靜止勵(lì)

3、磁可分為自并勵(lì)和自復(fù)勵(lì)兩種方式。自并勵(lì)方式它通過(guò)接在發(fā)電機(jī)出口的整流變壓器取得勵(lì)磁電流，經(jīng)整流后供給發(fā)電機(jī)勵(lì)磁，這種勵(lì)磁方式具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)備少，投資省和維護(hù)工作量少等優(yōu)點(diǎn)。靜止勵(lì)磁系統(tǒng)如圖所示，它由機(jī)端勵(lì)磁變壓器供電給整流器電源，經(jīng)三相全控整流橋直接控制發(fā)電機(jī)勵(lì)磁。它特別適合大型發(fā)電機(jī)組，特別是水輪發(fā)電機(jī)組，國(guó)外某些公司把這種方式列為大型機(jī)組的定型勵(lì)磁方式。 靜止勵(lì)磁系統(tǒng)示意圖三、交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)：目前在100MW以上的同步發(fā)電機(jī)組都普遍采用交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)，同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁機(jī)也是一臺(tái)交流同步發(fā)電機(jī)，其輸出電壓經(jīng)大功率整流器整流后供給發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子。交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的核心設(shè)備是勵(lì)磁機(jī)，它的

4、頻率、電壓等參數(shù)是根據(jù)需要特殊設(shè)計(jì)的，其頻率一般為100Hz或者更高。1.交流勵(lì)磁機(jī)靜止整流器勵(lì)磁系統(tǒng)如圖所示的勵(lì)磁系統(tǒng)是由與主軸同軸的交流勵(lì)磁機(jī)、中頻副勵(lì)磁機(jī)和調(diào)節(jié)器等組成的。在這個(gè)系統(tǒng)中，發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流由頻率為100Hz的交流勵(lì)磁機(jī)經(jīng)整流器供給，交流勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁電流由晶閘管可控整流器供給，其電源由副勵(lì)磁機(jī)提供。在此勵(lì)磁系統(tǒng)中，勵(lì)磁調(diào)節(jié)器控制晶閘管的控制角，來(lái)改變交流勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁電流，以達(dá)到控制發(fā)電機(jī)勵(lì)磁的目的。交流勵(lì)磁機(jī)靜止整流器勵(lì)磁系統(tǒng)2.無(wú)刷勵(lì)磁系統(tǒng)交流勵(lì)磁機(jī)靜止整流器勵(lì)磁系統(tǒng)是國(guó)內(nèi)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)最豐富的一種系統(tǒng)，但是它有一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)滑環(huán)。滑環(huán)是一種滑動(dòng)接觸元件，隨著發(fā)電機(jī)容量的增大，轉(zhuǎn)子電流也相應(yīng)增大，這給滑環(huán)的正常運(yùn)行和維護(hù)帶來(lái)了困難。為了提高勵(lì)磁系統(tǒng)的可靠性，就必須設(shè)法取消滑環(huán)，使整個(gè)勵(lì)磁系統(tǒng)都無(wú)滑動(dòng)接觸元件，無(wú)刷勵(lì)磁系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。如圖所示是無(wú)刷勵(lì)磁系統(tǒng)的原理圖，它的副勵(lì)磁機(jī)是永磁發(fā)電機(jī)，其磁極是旋轉(zhuǎn)的，電樞是靜止的，而交流勵(lì)磁機(jī)正好相反。交流勵(lì)磁機(jī)電樞、硅整流元件、發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁繞組都在同一根軸上旋轉(zhuǎn)，所以它們之間不需要任何滑環(huán)與電刷等接觸元件，這就實(shí)現(xiàn)了無(wú)刷勵(lì)磁。無(wú)刷勵(lì)磁系統(tǒng)沒(méi)有滑環(huán)與碳刷等滑動(dòng)接觸部件，轉(zhuǎn)子電流不再受接觸部件技術(shù)條件的限制，因此特別適合大容量發(fā)電