无刷励磁与自并激静止励磁的比较

关于静止励磁系统和无刷励磁系统分析发电机静止可控硅励磁系统和无刷励磁系统是目前汽轮发电机的两种励磁方式，早期的发电机励磁系统大多采用三机无刷励磁系统，主要原因是因为当时电力电子技术尚未得到很大的发展，单晶闸管容量做不大，所以主发电机需要的励磁电流由交流励磁机进行放大。

从2000年开始，随着电力电子的发展，使得大功率的晶闸管成为可能，大多励磁系统开始大量采用静态励磁系统，相对，三机（两机）无刷励磁系统比，静态励磁系统有以下几点优势：一、轴系短，节省厂房面积。

一般来说，根据机组容量的不同，静态励磁系统可以节省几米到几十米的厂房长度，节省了大量的基础投资。

二、震动小。

因为无刷励磁机的整流盘、交流励磁机及永磁副励磁机在整个轴系的一端，呈悬臂状态，因此极易引起摆尾现象，导致励磁机扫镗接地现象。

目前多数主机厂还解决不了悬臂梁问题，所以只能采用两机无刷系统。

由于静态励磁轴系平衡，稳定，所以机组振动小，节省了每次大修开机调整振动的时间和费用，减少了运行中，机组摆尾引起的励磁故障（目前在马钢、唐钢等已发生多起这种事故）。

三、运行可靠。

众所周知，旋转机械故障率必定高于静态系统，旋转整流盘尤其是一个薄弱环节，整流管容易击穿，每次更换需要停机拆卸，而且发电机转子回路没有明显的断口，在事故停机时，不能保证快速灭磁。

四、响应速度快。

三机励磁系统是通过调节主励磁机的电流来改变发电机电压，而静态励磁系统是直接调节，响应速度提高10倍，达到0.08秒。

在系统扰动的情况下，大大提高了系统的稳定性。

五、生产周期短。

三机无刷励磁涉及部件多，制造工艺复杂，没有固定国家标准，大部分是舶来品，其中最成功的是南汽从英国BURSH公司引进图纸，其他主机厂再进行测绘和抄袭，多数主机厂会将励磁机部分进行外委生产，不能保证统一设计、统一工艺，往往会大大的影响生产进度。

六、制造、运行经验多。

自本世纪以来，国内从60万大型发电机到6千的小机，有80%以上均采用静态励磁，在迁安附近的5万机由九江线材、津西钢铁等多台5万机静态励磁已投入运行。

自并激静止励磁系统和无刷励磁系统及其发电机对比一、自并激静止励磁系统的特点介绍在电力系统中，大机组往往通过多回高压输电线给远方负荷中心供电，为减少损耗常常采取无功就地平衡，由于高压线路充电功率大，一旦发生扰动，很容易破坏无功平衡，引起电压不稳定问题。

通过自并激励磁系统的实际应用和多年实验，自并激励磁系统对电网稳定有极其重要的作用。

励磁机本身就是可靠性不高的元件，可以说它是励磁系统的薄弱环节之一，因励磁机故障而迫使发电机退出运行的事故并非鲜见，故相应地出现了不用励磁机的励磁方案。

如下图所示：发电机的励磁电源直接由发电机端电压获得，经过控制整流后，送至发电机转子回路，作为发电机的励磁电流，以维持发电机端电压恒定的励磁方式，是无励磁机的发电机自励系统。

最简单的发电机自励系统是直接使用发电机的端电压作励磁电流的电源，由自动励磁调节器控制励磁电流的大小，称为自并励可控硅励磁系统，简称自并励系统。

自并励系统中，除去转子本体极其滑环这些属于发电机的部件外，没有因供应励磁电流而采用的机械转动或机械接触类元件，所以又称为全静止式励磁系统。

下图为无励磁机发电机自并励系统框图，其中发电机转子励磁电流电源由接于发电机机端的整流变压器ZB提供，经可控硅整流向发电机转子提供励磁电流，可控硅元件SCR由自动励磁调节器控制。

系统起励时需要令加一个起励电源。

发电机自并励系统框图1、提高静态稳定当快速励磁采用较高励磁系统增益并配置PSS(电力系统稳定器)后，在小干扰时，可以保持发电机端电压恒定，即：(1)交流励磁机励磁系统一般只能保护E g′或E′恒定，即使是能保持E′恒定，其最大功率输出为：(2)设发电机不调励磁，在励磁电流恒定的情况下：X d′=0.3,X e=0.6,U t=1.0,E′=1.2则P m1=1.25P m2 (3)即自并激励磁系统可提高静稳定25%，当进行励磁调整时，自并激励磁系统可大大提高静稳定。

式中P——有功功率；U t——电动势；U c——出口电压；X e——发电机阻抗；δ——功角；X d′——d轴暂态阻抗；E g′——与励磁电流成正比电势；E′——d、q轴合成电势；P m1、P m2——最大功率。

自并励静止励磁系统的优、缺点
1、自并励静止励磁系统的优点：
(1)运行可靠性高。

自并励励磁系统为静态励磁，没有旋转部分，运行可靠性高。

(2)可提高机组轴系的稳定性。

由于取消了主、副励磁机，缩短了汽轮机一发电机组的轴系长度提高了机组轴系的稳定性、改善了轴系的振动，从而提高了机组安全运行的水平。

(3)励磁系统响应快。

因为发电机没有主励磁机这一时滞环节，所以自并励励磁系统是一种高起始的快速响应励磁系统。

因而技术指标高，性能参数好。

(4)可提高电力系统的稳定水平。

在小干扰稳定方面，自并励静止励磁系统配置电力系统稳定器（PSS）后，小干扰稳定水平较交流励磁机励磁系统有明显的提高：在大干扰稳定方面，电力系统的计算表明，自并励励磁系统的暂态稳定水平与交流励磁机励磁系统相近或略有提高。

(5)可提高电厂的经济效益。

自并励静止励磁系统没有旋转部分，发电机运行可靠性高、调整容易、维护简单、检修工作量小，因而可提高发电效益。

(6)可节约电厂的基建投资。

自并励励磁系统缩短了汽轮机一发电机组的轴系长度，因而减少了电厂厂房的长度，节约了电厂的基建费用。

2、自并励静止励磁系统的缺点是：
自并励静止励磁系统的缺点是励磁电源来自发电机机端，受发电
机机端电压变化的影响。

当发电机机端电压下降时其强励能力下降，对电力系统的暂态稳定不利。

不过，随着电力系统中快速保护的应用，故障切除时间的缩短，且自并励静止励磁系统可以通过变压器灵活地选择强励倍数，较好地满足电力系统暂态稳定水平的要求。

无刷励磁系统与自并励励磁系统在实际运行中的比较摘要励磁系统是大型同步发电机的重要组成部分，它是供给同步发电机励磁电源的一套系统，目前主要有它励和自并励两种方式。

三相它励式无刷励磁系统由运行中容易导致机组振动大、备件更换困难，严重影响到机组的安全稳定运行，因此国内很多电厂将三机励磁的无刷励磁系统改为静态自并励励磁系统。

关键词：自并励静止励磁系统；无刷励磁；励磁调节装置；自动电压调节器1.发电机组对励磁系统的基本要求：首先励磁系统要有足够的容量，能提供发电机在额定负载和可能低的功率因数下所需的最大励磁容量，以及事故情况下励磁系统强励到顶值时所能承担的短时最大励磁容量。

有两个衡量励磁系统主要性能的指标，即电压反应比（电压响应比）和励磁电压顶值。

前者表征励磁系统电压响应速度，它定义为励磁系统的输入(给定值)有一阶跃变化(其大小足以使励磁机从空载额定电压上升到顶值)时，励磁机在0.5秒内电压上升的标么值。

图1-2示出了一个典型响应，在输入阶跃变化作用下，励磁电压沿曲线ad上升到顶值。

因为响应为非线性的，则用0.5秒内曲线ad下的面积定义为反应比。

可用acb包围的面积代替实际曲线abd所包围的面积且此两个面积相等。

于是反应比Rr表示为:Rr = 电压(标么值)/秒图1-2 电压反应比的定义曲线励磁电压达到95%顶值电压所需时间(以秒计)称为励磁系统电压反应时间(亦即系统强励时达到顶值电压与额定励磁电压之差的95%所需的时间)。

励磁顶值电压用于衡量励磁系统的强励能力，顶值电压的标么值一般定义为励磁顶值电压与额定励磁电压之比，习惯称为强行励磁倍数。

但某些励磁系统励磁电源内阻抗很大，如交流励磁机，在强行励磁的初瞬间，由于发电机励磁绕组有很大的电感，转子电流还来不及增长时，励磁电源内阻降落小，此时转子滑环上的电压会比发电机励磁电流到达稳定的顶值的电压值为大。

1.大型火力发电机组主要励磁方式目前电厂采用的励磁方式主要有两种：无刷励磁和自并励励磁。

无刷励磁与静态励磁方式的比较分析[摘要]：本文根据现行各规程规范和国内电机厂的励磁系统资料，对无刷励磁系统和静态励磁系统两种主要励磁方式的优缺点及其对保护和电网稳定性影响进行了分析比较，为发电工程特别是大型常规火电和核电发电机励磁方式的选择提供参考。

[关键词]：无刷励磁；静态励磁；稳定性引言励磁系统是提供同步发电机可调励磁电流装置的组合。

它包括励磁电源装置（如直流励磁机、交流励磁机、励磁变压器及整流装置等）、自动调整励磁装置、手动调整励磁装置、自动灭磁装置、励磁绕组过电压保护装置及上述装置的控制、信号、测量仪表等。

励磁系统是同步发电机组的重要构成部分，它的技术性能及运行的可靠性，对供电质量、继电保护可靠动作、加速异步电动机自启动及发电机与电力系统的安全稳定运行都有重大影响。

随着超高压远距离输电系统的建立以及大容量发电机标幺电抗的增大，电网也要求采用高起始响应好高顶值电压的励磁系统。

1 励磁系统方式目前，我国1000MW等级大型常规火电和核电采用发电机的励磁方式主要有静止励磁和无刷励磁两大类。

无刷励磁系统多种方式，有采用永磁发电机作为副励磁机的无刷励磁形式，也有由机端变压器获取的带旋转整流器的无刷励磁机形式；自并励静态励磁系统多采用电压源—可控硅整流器系统，即机端变压器自并励励磁系统。

1.1 无刷励磁系统无刷励磁系统中发电机转子的励磁由旋转整流器励磁系统提供。

带永磁副励磁机的无刷励磁系统由带旋转整流器的主励磁机、永磁副励磁机及自动电压调节器等几部分组成。

带机端变的无刷励磁系统由带旋转整流器的无刷励磁机、励磁变压器及自动电压调节器等几部分组成。

无刷励磁系统的整流器与旋转电枢装在一个象护环一样材料的整锻圆筒上，悬挂在转子端头。

发电机轴固定，同轴旋转，取消了集电环和碳刷，并且根除了碳刷碳粉的污染，省掉了碳刷、集电环的磨损更换，降低了噪音，减少了维护的工作量。

带永磁机的无刷励磁系统的全部励磁功率均取自轴系，励磁电源独立，不受电力系统电压波动干扰，强励能力不受发电机短路和电网电压大幅度下降的影响，可靠性高。

2010年度申报专业技术职务任职资格论文题目：核电厂发电机励磁系统的分析与比较作者姓名：唐启军单位：中国核电工程有限公司申报职称：工程师专业：电气工程及其自动化日期：2010年6月核电厂发电机励磁系统的分析与比较摘要：本文介绍了核电厂发电机目前所采用的无刷励磁和自并励静态励磁系统的结构与原理，从技术、经济上分析比较了这两种励磁系统的特点，并总结出其各自的优缺点，最后指出随着制造工艺水平的不断提高，核电厂采用自并励静态励磁系统将是以后发展的一个趋势。

关键字：发电机无刷励磁自并励静态励磁滑环碳刷1. 引言励磁系统是发电机的重要组成部分，它对发电机本身及电力系统的安全稳定运行有着重要的作用。

核电厂由于其发电容量大、使用周期长以及对安全和可靠性有着特殊要求，所以发电机励磁系统的选择也显得尤为重要。

目前国内核电厂发电机励磁系统发电机的励磁系统主要采用无刷励磁和自并励静态励磁两种方式，这两种励磁方式各有优缺点，本文将对其进行详细的比较和分析。

2. 核电厂励磁系统介绍目前，国内核电厂发电机采用的励磁系统主要有两种，一种是无刷励磁系统，一种是自并励静态励磁系统。

其中，无刷励磁系统又分为三机无刷励磁系统和带机端励磁变压器的两机无刷励磁系统。

以上两种励磁系统在国内核电厂的应用情况见表1。

3. 两种励磁系统的结构与原理3.1 无刷励磁系统结构与原理核电厂三机无刷励磁系统和机端励磁变压器构成的两机无刷励磁系统其结构原理图分别见图1和图2。

图1 核电厂发电机三机无刷励磁系统原理图图2 核电厂发电机两机无刷励磁系统原理图三机无刷励磁系统由安装在同一根轴上的永磁发电机PMG、主励磁机EXC 和旋转整流装置组成。

永磁发电机定子产生的中频电流输送到静止的电压调节器A VR，A VR输出的直流电流输送到主励磁机定子绕组产生磁场，在主励磁机转子绕组中感应出交流电流并送到旋转整流装置整流，经过整流后的直流电流由穿过轴中心孔的引线直接向主发电机转子提供励磁电流，不需要电刷。

励磁系统中的各种定值介绍、励磁系统中各种定值的分类励磁系统中的各种整定值主要是在励磁调节器（AVR）中。

本次重点介绍励磁调节器中的定值。

1、发电机的励磁形式一般有直流励磁机系统、三机常规励磁系统、无刷旋转励磁系统、自并励励磁系统等。

（1）自励直流励磁机励磁系统：长~|自反励世训节器占（3）无刷旋转励磁系统（4）自并励励磁系统2、华北电网各个电厂所用的励磁调节器有吉思GEC 系列、南瑞电控SAVR2000系列、 NES5100系列、SJ800系列、武汉洪山的HJT 系列、ABB 公司的UN5000系列、GE 公司的 EX2100系列、英国R-R 的TMR-AVR 、日本三菱等。

各个厂家的励磁调节器中的定值数量各不相同。

少的几十个（如吉思、南瑞），多 的上千个（如ABB 、GE ）。

3、针对各种励磁调节器中的定值按照使用功能可以分为（1）控制定值（控制参数）控制定值包括自动方式控制参数、手动方式控制参数、PSS 控制参数、低励限制控 制参数、过励限制控制参数、过激磁限制控制参数等（2）限制动作定值包括过励限制动作定值、过激磁限制动作定值、低励限制动作定值等（3）其他定值包括励磁调节器模拟量测量的零飘修正、幅值修正、励磁方式定义、起励时间设定、 调压速度设定、调差率等。

SCR F自动励磁调节器is励磁调节器内部的控制参数励磁调节器作为发电机的一种自动控制装置。

在正常运行或限制动作时，用来控制发电机的运行工况不超过正常运行范围的参数。

这些参数在运行中，是时刻发挥作用的。

控制参数整定的合理，直接影响整个励磁系统的动态特性的好坏及各种限制功能的正常发挥作用。

一、自动方式下的控制参数（电压闭环）1、自动方式是以机端电压作为控制对象的控制方式，是励磁调节器正常的工作方式。

也是调度严格要求必须投入的运行方式。

华北电网调度部门下发的《华北电网发电机励磁系统调度管理规定》中规定：（1）各发电厂机组自动励磁调节装置正常应保持投入状态，其投入、退出和参数更改条件应在运行规程中作出规定，并应得到调度部门和技术监督部门的批准。

浅析自并励励磁与它励励磁系统的异同作者：张鑫来源：《企业技术开发·中旬刊》2015年第07期摘要：深圳妈湾电力有限公司现有6台30万的火力发电机组，由于6台机组的建设投产在不同的时期，它们采用的励磁系统也不相同。

其中，#1、#4机组使用的是三机同轴它励励磁系统，#5、#6机组使用的是自并励励磁系统，文章将对这两套系统的励磁功率单元、励磁控制以及灭磁方式作详细的比较和分析。

关键词：它励励磁系统；自并励励磁系统；灭磁；功率；控制系统中图分类号：TM311 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）20-0111-02励磁系统是同步发电机的重要组成部分，励磁系统的特性对电力系统及同步发电机的运行性能有着十分重要的影响，励磁系统一般由两部分构成，第一部分是励磁功率单元，它向同步发电机的励磁绕组提供直流励磁电源，以建立励磁磁场；第二部分是励磁控制部分，这一部分包括励磁调节器，强行励磁，强行减磁和灭磁等。

它根据发电机的运行状态，自动调节功率单元输出的励磁电流，以满足发电机运行的要求。

在电力系统中，励磁系统能够维持发电机的机端电压，控制无功功率的分配，提高同步发电机并列运行的稳定性。

1 励磁功率单元比较分析1.1 它励励磁功率分析三机同轴它励的励磁功率单元包括TFY-80-400永磁副励磁机，JL-1434-4交流主励磁机，HWTA-30可控硅调节整流柜和GIF-3 000/1 500静止硅整流柜。

永励磁机的转子经汽轮机的联轴带动，永励磁机得以向可控硅整流柜提供400 Hz的三相交流电，可控硅整流柜对该电源进行轧波整流，得到的大小可控的直流电源输入到主励磁机的转子，主励磁机的转子同样由汽轮机的联轴带转，主励磁机得以向静止硅整流柜提供100 Hz的三相交流电源，经过静止硅柜整流后的直流电源就是送到发电机转子的励磁电源，其电源回路如图1所示。

在永励磁机到主励磁机之间除了正常使用的可控硅调节柜轧波整流外，还有一个备用的整流及调节回路，永励磁机的输出首先由手动调节的自耦变压器调整大小，经过调整以后的交流电再由不可控的硅整流装置整流后向主励磁机转子输出直流电源。

发电机无刷励磁和有刷励磁有何区别？1、发电机无刷励磁和有刷励磁有何区别?前者有交流励磁机和旋转硅整流，但无碳刷，清洁维护工作量少。

后者有碳刷滑环，但励磁响应速度快。

唯一的区别是：有刷交流发电机的磁场烧组随发电机转子一起转动；而无刷交流发电机的磁场绕组是静止不动的，即不随转子一起转动。

因此，其磁场绕组的两条引线可直接从后端盖引出，省去了经常维护和检修炭刷和滑环的工作。

由于磁场绕组和电枢绕组一样，都固装在发电机后端盖上，所以，工作中装在转子总成上的爪形磁极是在电枢绕组和现场绕组之间的空隙中旋转。

无刷交流发电机的优点是：工作时无火花，对无线电设备干扰小，克服了有刷发电机因炭刷和滑环间的摩擦与磨损而引发的接触不良、不发电或发电不稳等常见故障。

其不足是：因磁路中增加了两个附加空隙，使其低速运转时的充电性能较有刷发电机略有下降。

发电机的原理都是一样的有刷和无刷只是结构形式的差别先说有刷的：有刷发电机只有主定子和主转子最简单的就是发电机旋转后通过主转子的剩磁切割主定子线圈产生感应电动势发出微弱的电压经过外部整流后形成直流电压再通过电刷滑环到主转子形成更强的磁场切割主定子线圈产生感应电动势得到额定电压无刷的就是：无刷发电机有三部分永磁发电机、励磁发电机和主发电机组成。

或者两部分励磁发电机和主发电机。

三部分：永磁发电机、励磁发电机和主发电机的转子是同轴的。

由永磁发电机（因为他的主转子是永磁的不需要励磁）直接发出电压经过外部整流后形成直流电压。

该电压接到励磁发电机的定子，定子形成磁场，励磁发电机的转子线圈切割磁力线产生电压再经过在主轴上的旋转二极管整流成直流电压接到主发电机的主转子上，主转子形成磁场，主定子切割磁力线形得到发电电压。

两部分励磁发电机定子电压由主发电机的剩磁电压经整流后提供 .2、600MW发电机无刷励磁系统的原理及优缺点有哪些？永磁机定子产生的高频400HZ电源经过两组全控整流桥供给主励磁机励磁绕组，主励磁机电枢输出的中频200HZ电源供给旋转整流器，整流器的直流输出构成发电机的励磁电源，通过转子中心孔，导电杆馈送至发电机的励磁绕组。

自并励励磁系统比无刷励磁系统优越性自并励有刷励磁系统一般由四部分组成，即励磁变压器、励磁调节器、可控硅整流桥和灭磁组件。

无刷励磁系统一般由五部分组成，即励磁变压器、交流励磁机，励磁调节器、可控硅整流桥和灭磁组件，交流励磁机是和发电机同轴安装。

自并励有刷励磁系统大量应用于水电站，火电厂、核电站发电机励磁系统中。

而无刷励磁系统主要应用于易燃、易爆场合的火力发电系统。

无刷励磁系统取消了滑环和碳刷，对半导体元件的可靠性要求高，无法直接测量转子电流、电压及温度，必须采用间接的特殊测量手段。

无刷励磁系统不可能采用常规的灭磁方法（即在发电机励磁回路设置灭磁开关和灭磁电阻），所以快速灭磁一直未能得到很好的解决。

自并励励磁系统优越性如下：1、自并励有刷励磁系统比无刷励磁系统少一个中间环节，即交流励磁机环节。

因此自并励励磁系统的动态响应速度比无刷励磁系统动态响应快。

2、自并励励磁系统为静态励磁，与交流励磁机励磁系统比较，它没旋转部件，运行可靠性高。

国内外统计资料表明，自并励磁系统造成发电机强迫停机率低于交流励磁机无刷励磁系统。

3、自并励励磁系统能改善发电机组轴系稳定性，提高了机组的安全运行水平。

在小干扰稳定方面，自并励励磁系统配置电力系统稳定器（PSS）后，小干扰稳定水平较交流励磁机无刷励磁系统有明显提高。

在大干扰稳定方面，研究表明，自并励励磁系统的暂态稳定水平与交流励磁机励磁系统相近或略有提高。

4、自并励励磁系统造价低。

由于缩短了轴系长度，因而可减少厂房和基础造价，调整容易，维护简单，故障后修复时间短，因而可提高发电效益。

5、更重要的是：水电站的水轮机组速度低（500rps以下），励磁容量偏大，而且属于非标产品，导致励磁机结构复杂、体积大、成本很高，无论维护和使用都不方便，现代发电机均不采用此励磁方式。

发电机励磁方式有哪几种？有何特点?;T+ n4 K+ H4 U6 {+ v . M/ {# { " x 发电机的励磁有五种方式：他励方式、自励方式、混合式励磁、转子绕组双轴励磁及定子绕组励磁方式。

& k% j$ Z- p% D3 W0 ［（ t4 X z- t6 Q+ ］（ R（1）他励方式。

这种励磁方式，发电机的励磁不是同步发电机本身供给，而是由其他电源供给。

根据电源形式的不同，通常有如下几种：: i0 N2 I. H: / T） D1）同轴直流励磁机供电的励磁方式。

这是小容量发电机普遍使用的一种励磁方式，其优点是励磁可靠，调节方便，但换向器和电刷设备的维护量大。

2）不同轴直流励磁机供电的励磁方式，如采用单独供电的感应电机拖动或经减速齿轮与发电机大轴连接的低速直流发电机，当转速在1000r/min 以下时，可应用在大容量的机组上，但结构复杂，应用不多。

对水轮发电机，因转速低，故直流发电机的换向不是主要问题，但在过低转速下，容量太大的直流发电机也存在着结构上困难。

3 v8 d/ ~ U） d- I# h$ ［3）同轴交流励磁机－静止整流器供电的励磁方式（可控或不可控）。

这是交流发电机和整流装置的组合，适用在较大容量的发电机上。

一4）同轴交流励磁机－旋转整流器供电供电的励磁方式。

无刷励磁系统主要由同轴交流励磁机与主轴一起旋转的硅整流装置组成。

同轴交流励磁机的三相交流绕组装在转子上，而直流励磁绕组则装在定子上，这样励磁机发出的交流经旋转硅整流装置整流后，通入主发电机的励磁绕组，不需要换向器、电刷和滑环等设备。

它解决了大容量机组励磁系统中大电流滑动接触的滑环制造和维护的问题，结构简单、维护方便、因而可靠性高。

但也存在一些问题：……装在高速旋转大轴上的硅整流元件和附属设备在运行中承受很大的离心力，因而存在机械强度上的问题。

—发电机励磁回路的监测问题。

快速灭磁问题。

整流元件的保护问题，当励磁回路元件故障时，无法使用备用励磁机。

静止励磁系统与无刷励磁系统的比较及经济分析一．概述大型常规火电和核电用发电机的励磁方式主要有静止励磁和无刷励磁两大类。

其中静止励磁占有大部份份额（在常规火电中更是绝大部分份额）。

不但原GE家族（含日立、东芝）完全采用静止励磁系统，具有西屋传统的三菱电机也首推静止励磁系统，西门子和ALSTOM也是根据用户要求可提供两种中的任何一种。

我公司从方便机组运行维护、方便将来全面国产化的角度考虑，在后续核电项目中将静止励磁推荐为选择方案之一。

二．静止励磁的主要优缺点静止励磁的主要优点有：静止励磁用静止的励磁变压器取代了旋转的励磁机，用静止可控硅取代了旋转二极管，由于励磁系统没有旋转部分，设备接线比较简单，大大提高了整个励磁系统的可靠性。

采用静止励磁的发电机转子可以直接进行转子电压、电流和电阻（温度）的测量，可以直接设置转子过电压、过电流、转子接地和断路器灭磁保护等。

由于取消了励磁机的惯性滞后环节，静止励磁系统装置（变压器和可控硅）可以有较大的容量裕度和很高的响应速度，可大大提高励磁系统的响应比。

静止励磁系统的可控硅整流器有很大的冗余度（采用N-2冗余），可以进行在线维护，提高了运行的安全性和可维护性。

静止励磁的主要缺点有：整流输出的直流顶值电压受发电机机端或电力系统短路故障形式和故障点远近等因素的影响，但由于现在采用封闭母线后，发电机机端短路的故障概率几乎不考虑。

由于短路电流的迅速衰减，带时限的继电保护可能会拒绝动作。

但国内外的分析研究和试验表明，该技术问题已得到解决。

由于有碳刷和滑环，存在碳粉污染滑环而导致短路的可能。

但是该技术问题目前已经解决。

二．无刷励磁系统的主要优缺点无刷励磁的主要优点有：与静止励磁相比，无刷励磁的控制功率大大减小，有利于简化控制、保护线路，少占用厂房场地（省去励磁变压器和大功率整流灭磁屏）。

目前无刷励磁系统也采用小机端变压器的接线方式，当发电机机端或系统短路故障时可以用直流蓄电池辅助强励。

知识前沿：无刷直流永磁电机与自控式永磁同步电机的比较无刷直流永磁电动机（BLDCM）与自控式永磁同步电动机（PMSM）就电动机本体而言，基本上具有一样的结构：三相电枢绕组设置在定子上，永磁体磁极设置在转子上。

然而，就其运行原理和控制模式而言，无刷直流永磁电动机（BLDCM）与自控式永磁同步电动机（PMSM）是不一样的。

今天Ms.参将两者的磁场及应用方面的区别进行归纳并共享。

BLDCM是无刷直流电机（Brushless Direct Current Motor）的英文简称；PMSM全称为permanent magnet synchronous motor，即永磁同步电机。

两者磁场的区别在一般情况下，如果电动机的三相电枢绕组与单极性非桥式电子换向（相）电路相连接，或者与120°导通型半桥逆变电路相连接；驱动电压是直流矩形波电压，希望转子永磁体磁极能在工作气隙内产生接近矩形波或梯形波的磁场，进而在电枢绕组内感生接近矩形波或梯形波的反电动势；电动机运行时，三相电枢绕组通常是一相一相轮流导通，或者是两相两相轮流导通，在工作气隙内产生“跳跃式”旋转磁场，我们把这样的永磁电动机称为无刷直流永磁电动机，简称无刷直流电动机（BLDCM）。

在一般情况下，如果电动机的三相电枢绕组与180°导通型半桥逆变电路相连接；驱动电压是经由正弦脉宽调制的脉冲电压，或者是经由空间矢量脉宽调制的脉冲电压，希望转子永磁体磁极能在工作气隙内产生接近正弦波形的磁场，进而在电枢绕组内感生接近正弦波形的反电动势；电动机运行时，三相电枢绕组同时接通，在工作气隙内产生“连续式”圆形旋转磁场，我们把这样的永磁电动机称为自控式永磁同步电动机（PMSM)。

电机特点和应用无刷直流水磁电动机（BLDCM）与自控式永磁同步电动机（PMSM），除了都具有线性的机械特性外，还各自具有不同的特点和不同的应用领域。

●无刷直流永磁电动机（BLDCM）的特点和应用领域1）电枢绕组利用不充分；2）希望转子永磁体磁极能在工作气隙内产生接近矩形波或梯形波的磁场：3）通常采用霍尔器件作为电动机的转子位置传感器；4）控制电路比较简单；5）力矩脉动比较大；6）控制精度比较低；7）价格比较便宜。

永磁无刷励磁与静止励磁的不同特点
丛钱尤
【期刊名称】《电机技术》
【年(卷),期】2012(000)003
【摘要】介绍了励磁系统的基本功能,着重分析了永磁无刷励磁系统和自并励静止励磁系统的优、缺点.
【总页数】3页(P33-34,40)
【作者】丛钱尤
【作者单位】南京汽轮电机集团有限责任公司,210037
【正文语种】中文
【中图分类】TM341
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