永磁同步發(fā)電機工作方式

發(fā)電機獲得勵磁電流的幾種方式
1、直流發(fā)電機供電的勵磁方式
這種勵磁方式的發(fā)電機具有專用的直流發(fā)電機，這種專用的直流發(fā)電機稱為直流勵磁機，勵磁機一般與發(fā)電機同軸，發(fā)電機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獲得直流電流。這種勵磁方式具有勵磁電流獨立，工作比較可靠和減少自用電消耗量等優(yōu)點，是過去幾十年間發(fā)電機主要勵磁方式，具有較成熟的運行經(jīng)驗。缺點是勵磁調(diào)節(jié)速度較慢，維護(hù)工作量大，故在10MW以上的機組中很少采用。
2、交流勵磁機供電的勵磁方式
現(xiàn)代大容量發(fā)電機有的采用交流勵磁機提供勵磁電流。交流勵磁機也裝在發(fā)電機大軸上，它輸出的交流電流經(jīng)整
流后供給發(fā)電機轉(zhuǎn)子勵磁，此時，發(fā)電機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，交流副勵磁機提供勵磁電流。交流副勵磁機可以是永磁測量裝置機或是具有自勵恒壓裝置的交流發(fā)電機。為了提高勵磁調(diào)節(jié)速度，交流勵磁機通常采用100--200HZ的中頻發(fā)電機，而交流副勵磁機則采用400--500HZ的中頻發(fā)電機。這種發(fā)電機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。缺點是噪音較大，交流電勢的諧波分量也較大。

3、無勵磁機的勵磁方式
在勵磁方式中不設(shè)置專門的勵磁機，而從發(fā)電機本身取得勵磁電源，經(jīng)整流后再供給發(fā)電機本身勵磁，稱自勵式靜止勵磁。自勵式靜止勵磁可分為自并勵和自復(fù)勵兩種方式。自并勵方式它通過接在發(fā)電機出口的整流變壓器取得勵磁電流，經(jīng)整流后供給發(fā)電機勵磁，這種勵磁方式具有結(jié)簡單，設(shè)備少，投資省和維護(hù)工作量少等優(yōu)點。自復(fù)勵磁方式除設(shè)有整流變壓外，還設(shè)有串聯(lián)在發(fā)電機定子回路的大功率電流互感器。這種互感器的作用是在發(fā)生短路時，給發(fā)電機提供較大的勵磁電流，以彌補整流變壓器輸出的不足。這種勵磁方式具有兩種勵磁電源，通過整流變壓器獲得的電壓電源和通過串聯(lián)變壓器獲得的電流源。

                                                                      永磁同步發(fā)電機優(yōu)點

1、損耗低、溫升低
由于永磁同步電動機的磁場是由永磁體產(chǎn)生的，從而避免通過勵磁電流來產(chǎn)生磁場而導(dǎo)致的勵磁損耗，即銅耗;轉(zhuǎn)子運行無電流，顯著降低電動機溫升，在相同負(fù)載情況下溫升低20K以上。
2、功率因數(shù)高
永磁同步電動機功率因數(shù)高，且與電動機級數(shù)無關(guān)，電動機滿負(fù)載時功率因數(shù)接近1，這樣相比異步電動機，其電動機電流更小，相應(yīng)地電動機的定子銅耗更小，效率也更高。而異步電動機隨著電動機級數(shù)的增加，功率因數(shù)越來越低。而且，因為永磁同步電動機功率因數(shù)高，電動機配套的電源(變壓器)容量理論上是可以降低，同時可以降低配套的開關(guān)設(shè)備和電纜等規(guī)格。
3、效率高
相比異步電動機，永磁同步電動機在輕載時效率值要高很多，其高效運行范圍寬，在25%~120%范圍內(nèi)效率大于90%，永磁同步電動機額定效率可達(dá)現(xiàn)行國標(biāo)的1級能效要求，這是其在節(jié)能方面，相比異步電動機**的一個優(yōu)勢。實際運行中，電動機在驅(qū)動負(fù)載時很少以滿功率運行。其原因是:一方面，設(shè)計人員在電動機選型時，一般是依據(jù)負(fù)載的極限工況來確定電動機功率，而極限工況出現(xiàn)的機會是很少的，同時，為防止在異常工況時燒損電動機，設(shè)計時也會進(jìn)一步給電動機的功率留裕量;另一方面，電動機制造商為**電動機的可靠性，通常會在用戶要求的功率基礎(chǔ)上，進(jìn)一步留一定的功率裕量。這樣就導(dǎo)致實際運行的電動機，大多數(shù)工作在額定功率的70%以下，特別是驅(qū)動風(fēng)機或泵類負(fù)載，電動機通常工作在輕載區(qū)。對異步電動機來講，其輕載效率很低，而永磁同步電動機在輕載區(qū)，仍能保持較高的效率。
4、其它優(yōu)勢
永磁同步電動機還具有高啟動轉(zhuǎn)矩、啟動時間較短、高過載能力的優(yōu)點，可以根據(jù)實際軸功率降低設(shè)備驅(qū)動電動機的裝機容量，節(jié)約能源同時減少固定資產(chǎn)的投資。永磁同步電動機控制方便，轉(zhuǎn)速恒定，不隨負(fù)載的波動、電壓的波動而變化，只決定于頻率，運行平穩(wěn)可靠。由于轉(zhuǎn)速嚴(yán)格同步，動態(tài)響應(yīng)性能好，適合變頻控制。永磁同步電動機的安裝外形尺寸符合IEC標(biāo)準(zhǔn)，可以直接替換三相異步電動機，防護(hù)等級可以做到IP54和IP55，個別廠家還生產(chǎn)防爆型永磁同步電動機。