励磁

励磁

励磁就是向发电机或者同步电动机定子提供定子电源，为发电机等（利用电磁感应原理工作的电气设备）提供工作磁场的机器。有时向发电机转子提供转子电源的装置也叫励磁。其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，改变励磁同样起到改变转速的作用。

中文名 励磁

外文名Excitation

简介提供定子电源的装置

作用分配机组之间的无功分配

作用对象发电机或者同步电动机定子

任务调节发电机输出的端电压

分类电磁型和半导体型

简介

励磁就是向发电机或者同步电动机定子提供定子电源的装置。

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，改变励磁同样起到改变转速的作用。

发电机励磁系统定义

发电机由两大部分组成。

（1） 转子 ——转子绕组通以直流，用以产生发电机的磁场；

（2）定子—— 定子绕组被磁场之磁力线切割，在定子绕组中产生（发出）电流。对于交流发电机，发电机转子被原动机（水轮机、汽轮机、柴油机等）拖动转动，因而转子绕组产生的磁场是旋转的，静止的定子绕组相对运动切割磁力线。

发展

励磁方式

同步发电机 最近30多年来，随着电力系统的互联和发电机单机容量的增大，电力电子技术日新月异发展，同步发电机的励磁系统已经发生了很大的变化。在电力系统发展初期，同步发电机的容量不大，励磁电流由与发电机同轴的直流发电机供给，即所谓直流励磁机励磁系统。由于它是靠机械整流子换向整流的，故励磁容量受到限制。

按照励磁绕组供电方式的不同，又可分为自励式和他励式两种。在自励直流励磁机励磁系统中，发电机转子绕组由专用的直流励磁机供电。而在他励式直流励磁机励磁系统中，他励直流励磁机的励磁绕组是由副励磁机供电，即通常所说的“三机励磁”。随着发电机容量的提高，所需励磁电流也相应增大，大容量机组的励磁功率单元就采用了交流发电机和半导体整流元件组成的交流励磁机励磁系统。交流励磁机励磁系统根据励磁机电源整流方式及整流状态的不同又可分为他励交流励磁机系统及自励交流励磁机励磁系统。

图1 不论是直流励磁机励磁系统还是交流励磁机励磁系统，一般都是与主机同轴旋转。为了缩短主轴长度，降低造价，减小环节，又出现了用发电机自身作为励磁机电源的方法，即发电机自并励系统，又称为静止励磁系统，发电机端的励磁变压器作为励磁功率电源，通过整流桥向发电机转子供电。如图1。

晶闸管 静止自并励系统的主要特点有：励磁系统接线和设备比较简单，无转动部分，维护费用低，可靠性高，不需要同轴励磁机，可缩短主轴长度，减少基建投资，同时能改善发电机轴系稳定性；直接用晶闸管控制转子电压，可获得很快的励磁电压响应速度；由发电机机端取得能量，机组甩负荷时相对同轴励磁机系统机组过电压低；配置PSs，可以提高系统的稳定性。虽然自并励磁系统与三机励磁系统或两机励磁系统比有这些特点，但自并励励磁系统机组近距离三相短路时有机端电压下降更低而引起发电机失磁的可能，然而由于大型机组采用单元接线，励磁系统有快速强励功能及配以快速的保护，能有效切除故障线路≈。正因为以上特点，在国内外机组中，越来越多地采用自并励的励磁方式。

自并励励磁系统在主回路上采用可控硅全桥控制，在国内外发电机组中得到越来越广泛的应用。国内外新建电厂及绝大部分改造机组都采用自并励形式。容量从几百kw到百万kw，机组类型包括水轮发电机组、抽水蓄能发电机组、火电机组，甚至新建的百万千瓦级核电机组都采用自并励系统。如三峡单机70万kw水轮发电机组、龙滩单机70万kw水轮发电机组、白山15万kw抽水蓄能机组。新建的100万kW火电机组、100万kw核电机组等都采用了自并励励磁的形式。目前还未有文献提出更新的励磁方式，这种现状及趋势在未来一段时间内不会改变。