729_关于静止励磁系统和无刷励磁系统各自优缺点分析

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。

旋转励磁与静态有刷励磁的优缺点静止有刷励磁与三机无刷励磁相比其优点在：1、没有主励磁机时滞环节，（无刷励磁要调节发电机励磁电流，必须先调节交流主励磁机的励磁电流，有“时滞”存在）有刷励磁属高起始快速响应励磁系统，即励磁直接调节输出电流的大小，技术指标高，响应快，性能参数好2、没有旋转部件。

运行可靠性高，调整、维护简单，检修方便。

缩短机组的轴系长度，由于取消了主、副励磁机，缩短了汽轮机-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、励磁采用三通道双备用，增加运行可靠性。

有刷励磁也会存在一些缺点如：1、励磁电刷是一种消耗品，运行中需经常更换与维护增加操作量及操作危险点。

2、发电机出口短路时，励磁电源可能会降低或消失，继电保护配置比较复杂。

3、系统低频震荡时，励磁可能会加剧震荡，需增加PSS电力系统稳定器。

旋转整流盘2.1 旋转励磁系统的主要功能2.1.1 起动控制功能。

在电机异步起动和再整步过程中，控制起动回路开通，将起动灭磁电阻接入电机转子回路，使电机具有完全对称的异步驱动转矩；在电机正常运行时，控制起动回路截止，确保起动灭磁电阻为冷态。

2.1.2滑差检测和准角捕捉功能。

能准确检测滑差并于准角时刻控制旋转可控硅导通投入励磁，自动引导电机进入同步；另外设置零压计时投励环节，确保轻（空）载起动工况可靠投励。

2.1.3 转子回路过电压保护功能。

在转子回路出现过电压时，开通起动回路，利用起动灭磁电阻吸收转子回路的过电压。

2.1.4 旋转整流功率元件的保护功能。

2.1.5 旋转可控硅元件的触发控制功能。

设有三路相互隔离的触发环节，确保旋转可控硅可靠导通。

2.1.6 配合静态励磁实现不减载自动再整步功能。

2.2 旋转励磁系统的主要技术参数2.2.1 旋转功率模块ZL型旋转整流功率模块：通态平均电流200A～500A；断态重复峰值电压1600V～2600V；QD型旋转整流功率模块：通态平均电流200A～400A；断态重复峰值电压600V～1200V；2.2.2 QM型旋转起动灭磁电阻电阻值：0.1～0.6Ω；电流值不大于210A；通电时间不大于12秒；2.2.3 ZK41型旋转主控制模块输入电压范围0～600V；最大输出电流0.2A；2.2.4 DY12S型旋转电源模块最大输入电压AC270V（三相线电压）；额定输出电流150mA；输出电压DC12V。

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。

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
【相关文献】
1.无刷励磁发电机励磁回路接地故障的查找 [J], 周广喜;王建岭;张巧英;李红
2.三机无刷励磁同步发电机永磁副励磁机设计原则 [J], 卢绪超;张磊;苏哲;赵瑞来
3.300 MW发电机无刷励磁改静态励磁实践 [J], 于爱民
4.300 MW发电机无刷励磁改静态励磁实践 [J], 于爱民
5.一种用于高速无刷励磁发电机的励磁引线改进设计 [J], 郑才华;陈凤英
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发电机无刷励磁系统简述及缺陷处理方法无刷励磁系统优点是：革除了滑环和碳刷等转动接触部分，响应速度快。

其缺点是：在监视与维修上有其不方便之处。

由于与转子回路直接连接的元件都是旋转的，因而转子回路的电压电流都不能用普通的直流电压表、直流电流表直接进行监视，转子绕组的绝缘情况也不便监视，二极管与可控硅的运行状况，接线是否开脱，熔丝是否熔断等等都不便监视。

但是，随着科技的发展，励磁系统的改进，这些缺点逐步得到解决。

到目前为止，我认为较难解决的问题是保护设置问题，这种励磁系统没有办法装设转子两点接地保护。

一、发电机组参数励磁方式：自并激发电机参数如下:额定功率：30MW额定定子电压: 10500V额定定子PT变比：10000V/100V额定定子电流: 1941A额定定子CT变比：3000A/5A额定功率因数: 0.85额定负载励磁电压:66V额定负载励磁电流: 11.5A(励磁变压器变比):10500V/162V强励倍数：1.8倍/10S二、励磁调节器整定参数（一）发电机定子电压、转子电流给定值上下限整定参数。

（二）控制角上下限整定参数。

（三）过励限制、欠励限制整定参数。

（四）PID整定参数。

（五）V/F限制定值。

发电机定子电压频率低于47.5HZ时，V/F限制开始动作；发电机定子电压频率低于45HZ时，调节器逆变灭磁。

（六）调差系数定值。

调节器调差设计为：Ktc=0。

三、发电机无刷励磁系统概述发电机在转子达到额定转速3000r/min时，合初励电源，初励电源经励磁调节器的初励控制回路加在励磁机定子的励磁线圈上。

励磁机与一般的发电机原理相同，但它的电枢是旋转的，即励磁机的转子(电枢)与发电机转子同步旋转，其电枢绕组切割初励电源建立的初磁场产生三相电流，经过熔断器通过旋转二极管整流送至发电机转子为其提供励磁电流。

瞬间在发电机端建立15%的发电机额定电压。

初励电源回路不保持，建立初磁场后自动退出。

励磁调节器采集发电机机端电压互感器1YH、2YH电压量，定子电流4LH、励磁变低压侧转子电流互感器LLH电流量通过变换器进入微机励磁调节装置，经过逻辑软件控制产生触发脉冲控制可控硅整流桥的励磁电流输出，并控制外附小型中间继电器提供励磁系统各种正常、异常、故障信号。

无刷励磁与有刷励磁的优缺点发电机的励磁系统目前可分为有刷励磁系统和无刷励磁系统，它们各有优缺点，下面简单的介绍一下，供同行们在选设备时作为参考。

3 \; Q. r5 H1 K0 M一、有刷励磁系统0 _( V( S4 Y i5 @这种机组其励磁系统有直流励磁机系统和可控硅静止励磁系统两种。

直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，产生磁场定子线圈。

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圈。

6 d/ W% S5 j) }+ O \有刷励磁方式其优点是发电机与励磁系统界限明显，相对独立，直观明了，而且转子励磁电流、励磁电压容易取得，数值准确，检修方便。

4 W, [6 ~# F w, E其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4#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。

二、无刷励磁系统4 P. ^/ @4 h7 W, Y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。

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。

发电机无刷励磁系统的应用与研究无刷励磁发电机作为高效、可靠的发电设备，在工业生产中被广泛应用。

这种发电机可以轻松地将机械能转换为电能，并且通过无刷励磁技术，实现了稳定的输出电压和频率。

在这篇文章中，我们将详细介绍无刷励磁系统的优点，应用和研究。

一、无刷励磁系统的优点1.高效的能量转换率：无刷励磁系统的转换效率比传统励磁系统高出很多，因为其少了滑动电刷和碳刷之类的摩擦和能量损失。

2.低噪音：无刷励磁系统可以减少传统发电机的噪音，这种发电机不需要电刷产生摩擦，这也减少了机器噪声。

3.更加可靠：无刷励磁系统需要更少的维护和更少的零件更换，因为它减少了电刷的使用，整个系统的寿命更长。

4.稳定的输出电压和频率：无刷励磁系统可以通过电子调节器（如PWM）来实现稳定的输出电压和频率，这可以让设备运行更稳定。

5.适应性强：由于它的适应性强，无刷励磁发电机可以使用多种燃料，包括太阳能、风能、水力和燃气等，这也使它成为一个丰富的选择在各种应用领域中。

1.风能发电：无刷励磁系统是用于风力涡轮机的一种非常受欢迎的发电机。

由于其优越的特性，它已成为风力发电的首选技术。

2.太阳能发电：无刷励磁系统在太阳能发电中也得到了广泛使用。

它可以轻松地将太阳能转换为电能，并且即使在太阳强度不稳定的情况下也可以保持输出稳定。

3.燃气发电：无刷励磁发电机也可以取代传统的燃气发电机。

这是因为无刷励磁发电机既可用于商业应用，又可用于工业应用。

4.车用发电机：无刷励磁发电机还可以用于汽车、卡车等载具上，为车辆提供动力。

无刷励磁技术的进一步研究可以提高其效率和性能，从而扩大其应用范围。

下面是一些目前正在进行的无刷励磁系统的研究方面。

1.开发基于无线电源的无刷励磁发电机：这种发电机可以通过无线传输来获得能量，从而减轻需要传输能量的焦点。

2.研究控制策略：无刷励磁发电机的控制策略有很多，但是还有改进的空间。

研究不同的控制策略可以让无刷励磁发电机运行得更加高效、更加稳定。

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。

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。

关于有刷和无刷励磁的优缺点
一、静止可控硅励磁
1）发电机采用静止可控硅系统，发电机整体结构简单制造成本低。

2）由于没有无刷励磁机发电机的长度较短使厂房布置方便，占地面积小基建基础结构简单降低了基建成本。

3）由于没有无刷励磁机发电机使发电机安装方便，由于在发电机的尾端没有相对较重的励磁机，在运行中减小了发电机转子的绕度从而能保证有较小的发电机整体震动值。

4）由于采用静止可控硅是一介环节所以动态范围大、响应速度快、发电机的电压调节精度高，电磁损耗小提高了发电机的整体效率。

5）由于采用静止可控硅发电机整体结构简单，对于今后运行维护保养简单、大修成本低。

6）采用静止可控硅由于有集电环所以存在碳刷磨损，会产生碳刷粉尘需要定时进行清尘和更换碳刷。

7）由于有集电环和碳刷是滑动接触且碳刷上有大电流的通过，所以集电环和碳刷间会产生火花不能用在防爆和防静电的场合。

二、无刷励磁
1）发电机采用无刷励磁系统能用在防爆和防静电的场合。

2）发电机采用无刷励磁系统由于没有了集电环所以定期维护的周期较长。

3）发电机采用无刷励磁系统由于励磁机的励磁电流是小电流控制所以励磁调节器和发电机之间的控制电缆安装布置方便。

4）由于无刷励磁系统是二介环节响应速度慢说以在孤网运行时不利整个系统稳定。

5）由于采用无刷励磁系统结构复杂对基础和安装有较高的要求，如果基础和安装精度达不到设计要求容易引起机组震动值超标。

6）由于采用无刷励磁系统结构复杂使得制造、基建和维修成本较高。

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。

引言概述:发电机励磁机无刷励磁技术是现代电力系统中广泛应用的一种发电机励磁方式。

它采用无刷发电机励磁机替代传统的刷式励磁机，具有更高的效率、更稳定的输出和更长的使用寿命。

本文将对发电机励磁机无刷励磁技术进行详细的阐述，包括其原理、应用、优势和发展趋势。

正文内容:一、无刷励磁技术的原理1.磁铁产生永磁场2.旋转定子与固定转子之间产生电磁感应3.通过功率控制电路控制励磁电流二、无刷励磁技术的应用领域1.发电站和电力系统2.风力发电和太阳能发电3.汽车、船舶和飞机发电4.工业生产和工程建设三、无刷励磁技术的优势1.更高的效率和更稳定的输出2.更低的维护成本和更长的使用寿命3.更小的体积和更轻的重量4.更快的响应和更灵活的调节性能5.更低的噪音和更少的污染排放四、无刷励磁技术的发展趋势1.高性能稀土永磁材料的应用2.功率电子器件的进一步提升3.智能化控制系统的应用4.能量回收和能量存储技术的发展5.清洁能源和可再生能源的推广五、总结无刷励磁技术作为一种先进的发电机励磁方式，具有许多优势和广泛的应用领域。

随着现代电力系统的发展和技术的进步，无刷励磁技术将进一步提升其性能和应用范围。

我们对无刷励磁技术的研究和应用具有重要意义，将为电力行业的发展和环境保护做出贡献。

引言概述：发电机作为电力系统中的重要装置之一，起着重要的电力转换和供应作用。

发电机的无刷励磁技术在现代电力系统中得到了广泛应用，它具有高效、可靠、稳定等优点，成为现代电力系统中不可或缺的关键设备。

本文将从发电机无刷励磁的原理、结构、工作方式以及应用领域进行详细阐述。

正文内容：1.无刷励磁的原理1.1磁场原理详细介绍无刷励磁是如何通过转子上的永磁体产生磁场，去代替传统发电机励磁机的电磁励磁产生磁场。

1.2励磁控制原理详细介绍无刷励磁是如何通过电子元器件实现对发电机励磁电流的控制，以达到稳定输出电压的目的。

2.无刷励磁的结构2.1励磁机结构详细介绍无刷励磁机在整个发电机结构中的位置和作用，包括转子、定子、绕组等。