发电机的励磁系统是怎样工作的？

Question

如题所述

Answer 1

同步发电机转子励磁系统通常采用三相全控桥式整流电路，工作原理如下：
控制角移位器(ASR)将输入的直流电压(如果发电机是接在无穷大系统上，则这个电压就是一直流电压)移位，然后输出到整流桥。
在全控桥整流电路中，这个移位的直流电压被六个晶体管整流器整流。
当控制角移位器的输出电压改变时，整流器的输出电压也随之改变。
如果我们将控制角移位器的输出电压减小(或增加)，那么整流器的输出电压也将减小(或增加)。这个电压然后被送到发电机的转子绕组。
在定子侧，当发电机接在无穷大系统上时，三相短路电流将产生一个旋转磁场。
这个旋转磁场与转子之间存在相对运动。
在这个旋转磁场的作用下，转子绕组中将会感应出一个三相电流(转子电流)，这个电流又在静止的定子侧三相绕组中感应出另一个三相电流(定子电流)。
这个感应电流又在定子侧三相绕组中感应出另一个旋转磁场。
这个旋转磁场与第一个旋转磁场同步。
由于转子电流是在静止的定子侧三相绕组中感应出的，转子绕组并没有主动产生任何磁场，这个磁场完全是静止的定子侧三相绕组产生的。
同步发电机能够通过励磁系统在转子绕组中产生一个励磁电流，然后通过定子侧三相绕组产生一个旋转磁场。
这个旋转磁场与转子之间存在相对运动，在转子绕组中感应出一个三相电流。
这个感应电流又通过定子侧三相绕组产生另一个旋转磁场。
这个过程一直持续下去，在发电机的输出端产生一个三相交流电压。
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Answer 2

磁化电流只允许单调地增加或减少，不能时增时减，即励磁电流必须沿同一个方向单调增大或减小，不允许突然改变增减方向。发电机的空载特性，空载特性是指发电机在额定转速下，负载电流为零时，发电机定子电压和转子电流的变化曲线。发电机不接负载时，电枢电流为零，称为空载运行。此时电机定子的三相绕组只有励磁电流If感生出的空载电动势E0。

励磁电流的危害

但是对电力系统危害最大的是铁磁谐振引起的过电压，而且由铁磁谐振造成的过电压发生的次数最多。

过电压的发生，不仅严重危及生命，或者更糟糕的是，直接导致设备损坏，造成停电事故。当发生接地故障或者合闹操作时容易发生铁磁谐振，一旦发生铁磁谐振过电压，过电流就会发生。

其大小随If的增大而增加。但是，由于电机磁路铁心有饱和现象，所以两者不成正比。反映空载电动势E0与励磁电流If关系的曲线称为同步发电机的空载特性。