发电机无刷励磁与有刷励磁的区别及应用

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1、发电机无刷励磁与有刷励磁的区别及应用2011年第31期SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATIONO机械与电子0科技信息发电机无刷励磁与有刷励磁的区别及应用雷志银田晓霞陈鹏王胜(山东华聚能源股份有限公司兴隆庄矿电厂山东兖州272102)【摘要】无刷励磁与有刷励磁同为发电机励磁的两种励磁方式，本文着重讨论了无刷励磁与有刷励磁的区别以他们在发电机励磁系统申的应用.【关键词】励磁系统;有刷励磁;无刷励磁;应用发电机的励磁系统冃前可分为有刷励磁系统和无刷励磁系统•而发电机励磁系统的任务有:(1)在正常运行条件下，

2、供给发电机励磁电流•并根据发电机所带负荷的情况•相应地调整励磁电流•以维持发电机端电压在给定水平上(2)使并列运行的各台同步发电机所带的无功功率得到稳定而合理的分配•⑶增加并入电网运行的发电机的阻尼转矩•以提高电力系统动态稳定性及输电线路的有功功率传输能力(4)在电力系统发生短路故障造成发电机机端电压严重下降时•强行励磁.将励磁电压迅速增升到足够的顶值•以提高电力系统的暂态稳定性(5)在发电机突然解列，甩负荷时•强行减磁•将励磁电流迅速减到安全数值，以防止发电机电压过分升高・(6)在发电机内部发生短路故障时•快速灭磁•将励磁电

3、流迅速减到零值•以减小故障损坏程度・(7)在不同运行工况下•根据要求对发电机实行过励限制和欠励限制等•以确保发电机组的安全稳定运行它们各有优缺点•下面简单的介绍一下无刷励磁系统: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有刷励磁系统:这种机组其励磁系统有克流励磁机系统和可控硅静止励磁系统两种直

4、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•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无刷励磁和有刷励磁的本质区别在于没有了外部整流单元•可控硅的控制比二极管要复杂的多•而且没有碳刷这个麻烦的环节•检修的工作量要减少不少•还有，普通励磁要励磁开关•要知道机组容量大•励磁电流也大，励磁开关断弧能力要强

5、，初期投资就很多•无刷•减少可控硅（改为二极管）,减少大断弧励磁开关，成本降低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.有刷励磁方式其优点是发电机与励磁系

6、统界限明显•相对独立.亡观明了，而且转子励磁电流，励磁电压容易取得，数值准确,检修方便.英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.而且容易污染辑轴承座•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，更换电刷无刷励磁优点比较多•但制造工艺材料要求高•因为整流装置一直在3000r/min旋转•静态励磁简单可靠•制造成熟•

7、但有碳刷有可能起火花•现在发展方向是自并励静止励磁•已经完全过关了的.无刷的整流装置装在转子上•与转子一起旋转•励磁机为转子发电型•发岀的交流电直接通过导线连接到整流装置•整流后的直流接到发电机转子绕组励磁这种发电机没有滑环•但是如果整流装置坏了只有停机更换•所以用的不多且只是在中小型发电机上用有刷励磁的整流装置布置在其他地方•励磁机或者励磁变压器出来的电源连接到这个装置•整流后通过发电机滑环进入发电机转子绕组来励磁•这种方式的噪音高，维修工作大•但是励磁系统是静止的.可以进行工作维护•可靠性较高在大容量发电机上基本都是这种励

8、磁方式.【参考文献】［1］现代同步发电机励磁系统设计及应用•中国电力出版社,2002・［2］同步发电机励磁系统原理与运行维护•中国水利水电出版社,2010作者简介:雷志银（1983—），男，助理工程师，主要研究方向为电气自动化.【责任编辑:王静］（上接第67页）呈星型网络连接