发电机的励磁方法及工作原理

发电机励磁

发电机励磁系统是供给同步发电机励磁电流的电源及其附属设备的统称。它一般由励磁功率单元和励磁调节器两个主要部分组成。

发电机励磁系统包括直流励磁机、无励磁机、交流励磁机等。近十多年来，由于新技术，新工艺和新器件的涌现和使用，使得发电机的励磁方式得到了不断的发展和完善。在自动调节励磁装置方面，也不断研制和推广使用了许多新型的调节装置。

励磁系统的主要作用有：

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间无功功率分配；

3）提高发电机并列运行的静态稳定性；

4）提高发电机并列运行的暂态稳定性；

5）在发电机内部出现故障时，进行灭磁，以减小故障损失程度；

6）根据运行要求对发电机实行励磁限制及励磁限制。

发电机的励磁方法有直流励磁、交流励磁和静态励磁三种方式。

直流励磁是通过向发电机的励磁线圈施加直流电流来产生磁场的方法。直流励磁的原理是将直流电源接入到励磁线圈的两端，使励磁线圈形成磁通。这个磁通经过转子的极对称分导环，在磁场的作用下，产生感应电动势。这样当转速达到一定的值时，感应电动势就足够产生整机输出电压。

交流励磁是通过向发电机的励磁线圈施加交流电压来产生磁场的方法。交流励磁的原理是利用主变压器产生变压器交流电压，将其通过励磁开关控制送入励磁线圈中，产生交变磁通。这个磁通经过转子的极对称分导环，在磁场的作用下，产生感应电动势，从而产生输出电压。

静态励磁是通过使用现代电子技术的方式，利用半导体元器件对发电机的励磁电流进行精密的调节。静态励磁的原理是通过信号调制器对控制信号进行处理，形成满足变化要求的交流电压，再通过半导体调节器对交流电压进行能量调控，来供应励磁线圈。

以上三种励磁方法都属于激励发电机的励磁方式。通过这些励磁方式，可以精确控制发电机的磁场，从而实现稳定的输出电压和频率。