同步电机的四种励磁方式

有关同步电机的四种励磁方式，包括直流发电机励磁，交流发电机励磁，晶闸管励磁与三次谐波励磁，同步电机不同励磁方式的特点说明。

1、直流发电机励磁

一台较小的直流并励发电机和同步电机装在同一轴上，直流发电机发出的电供同步电机励磁.

2、交流发电机励磁

一台较小的交流发电机和同步电机同轴，为旋转电枢式结构，发出的交流电经整流后供给同步电机励磁。

因整流装置与电枢同轴，故励磁电流可直接送到同步电机的励磁绕组，从而省去集电环导电装置，成为无刷励磁。

3、晶闸管励磁

将交流电用晶闸管整流后供同步电机励磁.其输出电压调整方便。电工技术之家

4、三次谐波励磁

在定子槽中，专门装一套三次谐波绕组，切割气隙滋场的三次谐波，产生3倍基频的电动势，整流后供同步电机励磁。

利用三次谐波磁通，节约了能量，使效率提高，而且有自动稳压作用。

什么是电机励磁方式

旋转电机中产生磁场的方式。

现代电机大都以电磁感应为基础，在电机中都需要有磁场。这个磁场可以由永久磁铁产生，也可以利用电磁铁在线圈中通电流来产生。

电机中专门为产生磁场而设置的线圈组称为励磁绕组。

由于受永磁材料性能的限制，利用永久磁铁建立的磁场比较弱，它主要用于小容量电机。

随着新型永磁材料的出现，特别是高磁能积的稀土材料如稀土钴、钕铁硼的出现，容量达百千瓦级的永磁电机已开始研制。

同步电动机的励磁方式

同步电动机的直流励磁电流需要从外部提供，供给其励磁电流的装置称为励磁系统。获得励磁电流的方法称为励磁方式。

按照所采用的整流装置，励磁系统可分为以下几类。

1、直流发电机励磁系统
这是传统的励磁系统，由装在同步电动机转轴上的小型直流发电机供电。这种专供励磁的直流发电机称为励磁机。

2、静止整流器励磁系统
这种励磁方式是将同轴的交流励磁机（小容量同步发电机）或者主发电机发出的交流电经过静止的整流装置变换成直流电后，由集电环引入主发电机励磁绕组供给所需的直流励磁。

3、旋转整流器励磁系统
这种励磁方式将同轴交流励磁机做成旋转电枢式，并将整流器装置固定在此电枢上一起旋转，组成了旋转整流器励磁系统，将交流励磁发电机输出的交流电整流之后，直接供电给励磁绕组。这样可以完全省去集电环、电刷等滑动接触装置，成为无刷励磁系统，该励磁系统广泛应用于大容量发电机中。

同步电动机励磁装置的工作原理

1．灭磁电路

同步电动机启动时励磁绕组既不能开路，也不能短路。

开路将使励磁绕组感应过电压．从而破坏其绝缘：短路将使励磁绕组流过较大的电流。

为避免励磁绕组在启动时遭受较高电压或较大电流的侵害，应在启动时使励磁绕组串联适当阻值的灭磁电阻并形成闭合回路，这个闭合回路可使励磁绕组的摩应电压不至于过高，流过的电流不至于过大。

同步电动机投入励磁后．灭磁电阻自动退出．为了实现这一电路效果，在励磁回路中加入了灭磁环节。具图中v是励磁电压表,KP1和KP2是灭磁晶闸管（文字符号沿用励磁装置标注）。同步电动机通电启动后至投入励磁前的一段时间内．励磁装置不向三相全控桥上的晶闸管发送触发信号．三相全控桥的晶闸管处于阻断状态，无直流电输出。

同步电动机启动时，转子励磁绕组感应交变电压，当该感应电压在励磁绕组B端为正的半个周期时，二极管D3导通，感应电压经RF2、D3、RF1形成回路。

由于放电电阻RF1和RF2阻值较小，所以感应电压经该回路放电后已经很小，同样由于放电电阻RF1和RF2的纯在，励磁绕组中的电流被限制在较安全的数值范围以内。

当感应电压在励磁绕组A端为正（见下图）的半个周期时，二极管D3截止。该半个周期刚开始时感应电压幅值较小，达不到晶闸管KPI和KP2的导通电压，感应电流通过电阻RF1、R1、R2、电位器RP1和电阻R3、R4、电位器RP2、电阻RF2等元件形成回路。

由于该回路电阻值较大，是转子励磁绕组直流电阻的数干倍，所以相当于在开路状态启动，感应电压急剧上升．当感应电压达到一定值后，稳压管DW1和DW2击穿导通（击穿DWl的是电位器RP1上的电压降，之后经二极管D1向晶闸管KP2提供触发电流，晶闸管KP2随之导通：稳压管DW2击穿与晶闸管KP1导通的机理与此类似）．晶闸管KP2与KPI导通，励磁绕组的感应电压经过晶闸管KP2和KP1．与放电电阻RF1和RF2构成一个阻值较小的放电回路放电。直到这半个周期结束时．晶闸管KP1和KP2由于电压过零而自行关断。