励磁电机原理

1、在电传动内燃机车上牵引发电机的励磁功率较大，为提供励磁电流而专门设置的励磁电源，即励磁发电机，简称励磁机。通过控制励磁机来实现牵引发电机的理想外特性。一般采用三相交流发电机，由柴油机一牵引发电机组通过变速箱直接驱动，发出的三相交流电经桥式整流器整流后向牵引发电机励磁绕组供电。机车上普遍采用感应子励磁机，它是一台三相异板式交流发电机，其励磁绕组和电枢绕组都安装在电机的定子上，转子上没有绕组，因此电机与外电路的联系不需要电刷和滑环等滑动接触部件，因而使电机结构简单、工作可靠、制造成本较低、便于维护。 目录1 励磁机原理图 自动励磁调节系统 励磁调节器组成 自动励磁调节器的工作原理 故障处理 自动励

2、磁调节器工作环境 2励磁方式 3励磁机的作用1励磁机原理图感应子励磁机的定子铁芯由硅钢片叠压而成，定子铁芯内圆周上开有放置励磁绕组的大槽和放置电枢绕组的小槽，转子由齿形截面的硅钢片叠压而成；感应子发电机工作原理图，见图1。自动励磁调节系统励磁调节器组成调节器由测量、中放、移相、触发、稳压、自动测量触发、自励电源、自 自动励磁调节系统的工作原理功率单元以及自动整流单元和手动整流单元所组成。自动励磁调节器的工作原理发电机端电压经电压互感器降压后输入到测量单元，电压讯号在测量单元中经测量比较后，将电压偏差量输入到中放单元放大，并作为移相单元的控制电压以相 应改变触发单元的触发脉冲相位角，从而改变了自

3、动可控硅的控制角和交流励磁机励 磁电压值，相应地改变了主发电机的励磁，当发电机负载增大而使发电机电压下降时 调节器使自动可控硅整流器的控制角检小，以增大发电机的励磁，当发电机减少负荷时，其操作以上述相反，减少励磁来维持发电机端电压为给定值。故障处理 在大的扰动情况下，如：由于电力系统短路或发电机近端短路时，机端电压下降10%以下，调节器将使可控硅整流器的控制角减少到近于零，使调节器输出最大电压值，对发电机进行强行励磁，而当发电机甩负荷使发电机电压突然上升时，调节器可使可控硅整流器的控制角迅速增加到150度到160度电角度。由于可控硅整流器由500周/秒电频电源供电相应减少了调解器磁性元件的时间

4、常数，提高了快速反映的性能。为了获得规定的电压调差率和实现对发电机定子电流压降的补偿，由电流互感器供给调节器来调差及定子全电流补偿信号。在动态情况下，为了提高励磁系统的稳定性，在装置中付有发电机转子电压负反馈以及自励恒压输出电压软负反馈环节，其作用是当发电机转子励磁电压或自励恒压输出分别供给中放磁放大器，及自励移相放大器的稳定绕组，以阻尼上述电压的变化，起到了增加调节器运行稳定性的作用。对于付励磁机自励恒压部分，可保证在各种运行情况下，维持其端电压误差正负5%额定值的范围内。在主机定子绕组匝间发生短路，以及发生异常运行状态，须切除主机励磁的情况下，可用灭磁开关切除主机励磁，灭磁开关操作时引起的

5、过电压峰值应不超过2千伏。接在主机转子回路中的放电器，是为了将主机磁场中出现的过电压限制在不至于损害转子绕组绝缘和硅整流器的水平，放电器的动作电压，原则上整定在略高于灭磁开关操作过电压的水平与发电器串联的电阻具有下列功能。作为放电器的限流电阻，经接触器与主机转子绕组相接，用以作为无励磁非同期运行方式的同期电阻以及抑止自同期过程中因滑差频率引起的过电压。一般灭磁电阻值取为主机转子绕组的3-5倍。自动励磁调节器工作环境可在下列工作条件下长期运1、室内环境不高于+40度，不低于-20度。2、环境空气相对湿度不大于85%。3、周围环境无损害绝缘的腐蚀性气体或蒸汽。4、周围环境无易爆气体及导电尘埃。5、

6、周围环境无剧烈的冲击与强烈的震动。2励磁方式 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.1、直流发电机供电的励磁方式：这种励磁方式的发电机具有专用的直流发电机，这种专用的直流发电机称为直流励磁机，励磁机一般与发电机同轴，发电机的励磁绕组通过装在大轴上的滑环及固定电刷从励磁机获得直流电流。这种励磁方式具有励磁电流独立，工作比较可靠和减少自用电消耗量等优点，是过去几十年间发电机主要励磁方式，具有较成熟的运行经验。缺点是励磁调节速度较慢，维护工作量大，故在10MW以上的机组中很少采用。2

7、、交流励磁机供电的励磁方式，现代大容量发电机有的采用交流励磁机提供励磁电流。交流励磁机也装在发电机大轴上，它输出的交流电流经整流后供给发电机转子励磁，此时，发电机的励磁方式属他励磁方式，又由于采用静止的整流装置，故又称为他励静止励磁，交流副励磁机提供励磁电流。交流副励磁机可以是永磁机或是具有自励恒压装置的交流发电机。为了提高励磁调节速度，交流励磁机通常采用100200HZ的中频发电机，而交流副励磁机则采用400500HZ的中频发电机。这种发电机的直流励磁绕组和三相交流绕组都绕在定子槽内，转子只有齿与槽而没有绕组，像个齿轮，因此，它没有电刷，滑环等转动接触部件，具有工作可靠，结构简单，制造工艺方便等优点。缺点是噪音较大，交流电势的谐波分量也较大。3励磁机的作用为发电机等“利用电磁感应原理工作的电气设备”提供工作磁场叫励磁。励磁有时向发电机转子提供转子电源的装置也叫励磁。作用：a 发电机并网前，调节发电机输出的端电压； b 发电机并网后，调节发电机承担的无功功率； c 提高同步发电机并列运行的静