无刷励磁与自并激静止励磁的比较

自并励静止励磁系统

1 自并励静止励磁系统 potential source static exciter systems 从发电机机端电压源取得功率并使用静止可控整流装置的励磁系统，即电势源静止励磁系统。由励磁变压器、励磁调节装置、功率整流装置、灭磁装置、起励设备、励磁操作设备等组成。 2 励磁调节装置 excitation regulating equipment 实现规定的同步电机励磁调节方式的装置，它一般由自动电压调节器和手动励磁控制单元组成。 3 自动电压调节器 automatic voltage regulator 实现按发电机电压调节及其相关附加功能的环节之总和，也称自动通道。 4 手动励磁控制单元 manual excitation regulator 实现按恒定励磁电流或恒定励磁电压或恒定控制电压调节及其相关附加功能的环节之总和，也称手动通道。 5 强励电压倍数 excitation forcing voltage ratio 励磁系统顶值电压与额定励磁电压之比。 6 强励电流倍数 excitation forcing current ratio 励磁系统顶值电流与额定励磁电流之比。 7 电压静差率 static voltage error 无功调差单元退出，发电机负载从零变化到额定时端电压的变化率，即： 式中：UN——额定负载下的发电机端电压，V； UO——空载时发电机端电压，V。 8 无功调差率 cross current compensation 同步发电机在功率因数等于零的情况下，无功电流从零变化到额定值时，发电机端电压的变化率，即： 式中：U——功率因数等于零、无功电流等于额定无功电流值时的发电机端电压，V； UO——空载时发电机端电压，V。 9 超调量 overshoot 阶跃扰动中，被控量的最大值与最终稳态值之差对于阶跃量之比的百分数。 10 上升时间 rise time 阶跃扰动中，被控量从10%到90%阶跃量的时间。 11 调节时间 settling time 从阶跃信号或起励信号发生起，到被控量达到与最终稳态值之差的绝对值不超过5%稳态改变量的时间。 12 振荡次数 number of oscillation 被控量第一次达到最终稳态值时起，到被控量达到与最终稳态值之差的绝对值不超过5%稳态改变量时，被控量波动的次数。 图 A1 扰动响应曲线 13 阻尼比ζ damping ratio

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

[整理]交流无刷励磁机、永磁发电机.

0NQ.140.232 交流无刷励磁机、永磁发电机 安装使用维护说明书 南京汽轮电机（集团）有限责任公司

编制田宏2010.2.7 校对张利光2010.2.7 审核葛淑明2010.2.10 会签 标准审查巫旭明2010.3.1 审定姜兴林2010.3.9 批准

目录 1 概述 (4) 2 主励磁机 (5) 2.1 主励磁机典型产品电气数据 (5) 2.2 内部接线原理图 (6) 2.3 结构简介 (7) 3 副励磁机 (8) 3.1 副励磁机电气数据 (8) 3.2 结构简介 (8) 4 转子接地检测滑环 (8) 5 安装 (9) 6 使用说明 (11) 6.1 运行前的准备工作 (11) 6.2 主励磁机整流装置的保护 (11) 6.3 副励磁机充磁 (12) 备注：由于设计和制造在不断改进，本说明书所介绍的情况可能与制造的情况有所出入．

在进行设备的任何调试或检查之前，应通读本说明书,以全面掌握设备的工作性能．

本说明书适用于南京汽轮电机有限责任公司制造的3MW~75MW汽轮发电机及燃气轮发电机之交流无刷励磁机。本说明书可作为安装、运行和维护检修工作的指导性文件。用户在安装、使用前请仔细阅读。 本说明书中未涉及和未规定的部分，按国家标准中有关技术规定执行。如有特殊要求及供货范围有变化时，应在签订技术协议时明确提出。 按国家标准GB755—2000《旋转电机定额和性能》和JB/T7784—2002《透平同步发电机用交流励磁机技术条件》中的规定，机组使用条件：海拔不超过1000m；冷却空气温度不超过40℃；安装在掩蔽的厂房内，环境温度不低于5℃。 1 概述 配发电机组的励磁机由一台主励磁机和一台副励磁机组成，其主励磁机采用一台三相交流无刷励磁机，副励磁机采用一台单相永磁发电机，转子通过法兰与同步发电机联接在一起。其系统见下示意图： 图1 G 三相同步发电机EX 主励磁机GS 副励磁机V 三相旋转整流装置 L1 同步发电机磁场绕组L2 主励磁机磁场绕组FU 副励磁机熔断器 主励磁机是一台三相同步发电机，其磁场静止、电枢旋转，电枢输出的三相交流电经同轴旋转的三相旋转整流装置整流为直流，通入发电机磁场绕组，供给发电机励磁，因它取消了电刷和滑环所以称为无刷励磁机。 副励磁机是一台单相同步永磁发电机，磁极在转子上，极身用永磁材料制成。 主励磁机和副励磁机设计在同一个闭路管道通风壳体内，它的进风、出风全通到励磁机底架，然后再通到同步发电机进风口处。示意图见图2.

(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。

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

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

————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：

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。

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

励磁系统设计导则

东北电力设计院技术标准 Q/DB 1-D011-2007 交流同步发电机励磁系统设计导则 2007-10-20发布2007-10-30实施中国电力工程顾问集团东北电力设计院发布

目次 前言...................................................................... III 1 范围 (1) 2 规范性文件 (1) 3 总则 (2) 4 同步发电机励磁系统的作用和性能要求 (2) 4.1 同步发电机励磁系统的主要作用 (2) 4.2 励磁系统应具有的性能 (3) 5 同步发电机的励磁种类和对励磁系统的基本要求 (3) 5.1 励磁系统的分类 (3) 5.2 对励磁系统的基本要求 (3) 6 同步发电机励磁调节系统对电流、电压采集的基本要求 (5) 6.1 对电流互感器的要求 (5) 6.2 对电压互感器的要求 (5) 7 目前大中型汽轮发电机的常用励磁方式 (5) 7.1 三机旋转励磁系统的特点 (5) 7.2 自并励静止励磁系统的特点 (7) 7.3 国内大中型汽轮发电机的常用励磁方式的应用情况 (9) 8 自并励方式的优势 (9) 8.1 励磁系统可靠性增强 (9) 8.2 电力系统的稳态、暂态稳定水平提高 (9) 9 大中型汽轮发电机自并励静止励磁系统设计 (10) 9.1 自并励系统的应用条件 (10) 9.2 励磁调节器的选择 (10) 9.3 发电机起励问题 (11) 9.4 可控硅励磁功率柜的选择 (11) 9.5 灭磁及过压保护装置的配置 (12) 9.6 励磁变压器及励磁回路继电保护 (12)

(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

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。

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

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。

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

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，