發(fā)電機(jī)可分為永磁發(fā)電機(jī)和勵磁發(fā)電機(jī),永磁發(fā)電機(jī)與勵磁發(fā)電機(jī)的大區(qū)別在于它的勵磁磁場是由永磁體產(chǎn)生的。永磁體在電機(jī)中既是磁源,又是磁路的組成部分。勵磁功率單元向同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子提供勵磁電流;而勵磁調(diào)節(jié)器則根據(jù)輸入信號和給定的調(diào)節(jié)準(zhǔn)則控制勵磁功率單元的輸出永磁發(fā)電機(jī)。
勵磁功率單元向同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子提供勵磁電流;而勵磁調(diào)節(jié)器則根據(jù)輸入信號和給定的調(diào)節(jié)準(zhǔn)則控制勵磁功率單元的輸出。勵磁系統(tǒng)的自動勵磁調(diào)節(jié)器對提高電力系統(tǒng)并聯(lián)機(jī)組的穩(wěn)定性具有相當(dāng)大的作用。尤其是現(xiàn)代電力系統(tǒng)的發(fā)展導(dǎo)致機(jī)組穩(wěn)定極限降低的趨勢,也促使勵磁技術(shù)不斷發(fā)展。同步發(fā)電機(jī)的勵磁系統(tǒng)主要由功率單元和調(diào)節(jié)器(裝置)兩大部分組成。
其中勵磁功率單元是指向同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組提供直流勵磁電流的勵磁電源部分,而勵磁調(diào)節(jié)器則是根據(jù)控制要求的輸入信號和給定的調(diào)節(jié)準(zhǔn)則控制勵磁功率單元輸出的裝置。由勵磁調(diào)節(jié)器、勵磁功率單元和發(fā)電機(jī)本身一起組成的整個(gè)系統(tǒng)稱為勵磁系統(tǒng)控制系統(tǒng)。勵磁系統(tǒng)是發(fā)電機(jī)的重要組成部份,它對電力系統(tǒng)及發(fā)電機(jī)本身的安全穩(wěn)定運(yùn)行有很大的影響。
勵磁系統(tǒng)的主要作用有:
1)提高發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行的靜態(tài)穩(wěn)定性;
2)提高發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行的暫態(tài)穩(wěn)定性;
3)控制并列運(yùn)行各發(fā)電機(jī)間無功功率分配;
4)在發(fā)電機(jī)內(nèi)部出現(xiàn)故障時(shí),進(jìn)行滅磁,以減小故障損失程度;
5)根據(jù)運(yùn)行要求對發(fā)電機(jī)實(shí)行大勵磁限制及小勵磁限制。
6)根據(jù)發(fā)電機(jī)負(fù)荷的變化相應(yīng)的調(diào)節(jié)勵磁電流,以維持機(jī)端電壓為給定值;
一、直流發(fā)電機(jī)供電的勵磁方式
這種勵磁方式的發(fā)電機(jī)具有專用的直流發(fā)電機(jī),這種專用的直流發(fā)電機(jī)稱為直流勵磁機(jī),勵磁機(jī)一般與發(fā)電機(jī)同軸,發(fā)電機(jī)的勵磁繞組通過裝在大軸上的滑環(huán)及固定電刷從勵磁機(jī)獲得直流電流。這種勵磁方式具有勵磁電流獨(dú)立,工作比較可靠和減少自用電消耗量等優(yōu)點(diǎn),是過去幾十年間發(fā)電機(jī)主要勵磁方式,具有較成熟的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。缺點(diǎn)是勵磁調(diào)節(jié)速度較慢,維護(hù)工作量大,故在10MW以上的機(jī)組中很少采用。
二、交流勵磁機(jī)供電的勵磁方式
現(xiàn)代大容量發(fā)電機(jī)有的采用交流勵磁機(jī)提供勵磁電流。交流勵磁機(jī)也裝在發(fā)電機(jī)大軸上,它輸出的交流電流經(jīng)整流后供給發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子勵磁,此時(shí),發(fā)電機(jī)的勵磁方式屬他勵磁方式,又由于采用靜止的整流裝置,故又稱為他勵靜止勵磁,交流副勵磁機(jī)提供勵磁電流。交流副勵磁機(jī)可以是永磁機(jī)或是具有自勵恒壓裝置的交流發(fā)電機(jī)。為了提高勵磁調(diào)節(jié)速度,交流勵磁機(jī)通常采用100——200HZ的中頻發(fā)電機(jī),而交流副勵磁機(jī)則采用400——500HZ的中頻發(fā)電機(jī)。這種發(fā)電機(jī)的直流勵磁繞組和三相交流繞組都繞在定子槽內(nèi),轉(zhuǎn)子只有齒與槽而沒有繞組,像個(gè)齒輪,因此,它沒有電刷,滑環(huán)等轉(zhuǎn)動接觸部件,具有工作可靠,結(jié)構(gòu)簡單,制造工藝方便等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是噪音較大,交流電勢的諧波分量也較大。