这种励磁系统的特点：
（1） 由于取消了直流励磁机，不存在换向问题，而交流励磁机的容量可以做的很大，所以这种励磁系统的励磁容量不受限制。
（2） 因为交流励磁机和副励磁机与发电机同轴，且自成体系，励磁不受电网干扰，所以可靠性高。
（3） 由于晶闸管的控制角变化很快，发电机的励磁电流可以很快变化，也被称为快速励磁系统。它的性能励磁较好，满足大型发电机励磁的要求。
（4） 交流励磁机的时间常数较大，而且由于控制环节多，使得这种励磁系统的时间常数较大。为了减少系统的时间常数，励磁机转子采用叠片式结构，并提高了交流励磁机的频率，以减小励磁机时间常数，同时高频率还会使整流器输出的直流纹波减小，使整流
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中变压器体积减小，滤波器容量减小。因此这种励磁系统中励磁机的频率常采用100～150HZ，而副励磁机的频率则采用400～500HZ。
（5） 有转子滑环和碳刷。滑环和碳刷是转动接触装置，需要一定的维护工作量，且易发生火花，不利于防火。同时对于大容量发电机励磁电流很大，难以通过滑环和碳刷将巨大的转子电流引入转子绕组。
（6） 加长了机组主轴长度。由于机组主轴上串上了励磁机和副励磁机，加长了机组主轴的长度。这对于火电厂会增加厂房的宽度（机组横向布置时）或长度（机组纵向布置时）；对于水电厂会增加厂房高度。这些会使发电机主厂房的土建造价增加。
自励交流励磁机静止整流励磁系统
这种励磁系统与他励静止半导体励磁系统属于同一类型的系统，有许多相同之处。区别在于这种励磁系统取消了副励磁机，自动励磁调节器通过控制晶闸管整流器中可控硅元件的控制角直接控制发电机的励磁电流。这种励磁系统与他励静止半导体励磁系统相比有以下特点：
（1）由于取消了副励磁机，由可控硅整流器直接控制发电机励磁电流，所以时间常数小，快速性好；
（2）缩短了机组主轴长度，可以减少电厂的占地和土建投资；
（3）本励磁方式中，励磁机的容量要大些，因为它的额定工作电压就要满足强励顶值电压的要求。
（4）可控硅整流器控制的电流大，需要的可控整流设备容量大。
交流励磁机旋转整流励磁系统
这种励磁系统的原理接线如下图，就结构而言它属于他励交流励磁机励磁系统的一种。两种励磁系统有许多相同之处，但也有区别。区别在于：
（1）交流副励磁机为永磁发电机。
（2）交流励磁机的励磁绕组和电枢绕组的位置与一般发电机相反：励磁绕组在定子上静止不动，电枢绕组放在转子上和发电机同转旋转
（3）发电机和励磁机都没有碳刷。
因为交流励磁机的励磁绕组在定子上而电枢绕组在转子上，且永磁发电机磁极也在转子上。这样，在发电机转子、交流励磁机的电枢绕组、硅整流器和副励磁机的永磁极都在同轴旋转。所以不需要由滑环和碳刷将励磁整流器的输出和转子绕组连接起来，可以直接连接在一起。因此实现了无刷励磁。
这种励磁系统的特点：
（1）解决了巨型机组励磁电流引入转子绕组的技术困难，为制造巨型机组提供了技术保证。
（2）取消了滑环和碳刷，维护量小，电机的绝缘寿命也更长。
（3）由励磁机独立供电励磁，励磁不受电网干扰，且无刷环磨损之忧，所以可靠性高。
（4）整流器的元器件是随转子一起转动的，由此引起了一系列技术问题：无法实现转子回路直接灭磁；无法对励磁回路进行直接测量（如转子电流、电压，转子绝缘等）；无法对整流元件的工作情况进行直接监测；要求整流器和快速熔断器等有良好的力学性能，能适应高速旋转的离心力。
目前，无刷励磁技术已经在现代大型机组上广泛应用。
静止励磁系统
静止励磁系统是指这种系统中励磁电源直接取自同步发电机端励磁变压器或励磁变流器，所有设备与地面都是相对静止的。这种励磁系统分为自并励和自复励两种形式。
自并励励磁系统
下图是这种励磁系统的原理接线图。自并励励磁系统方式，发电机励磁功率取自发电机端，经过励磁变降压、可控硅整流器整流后给发电机励磁。
发电机励磁电流通过自动励磁调节器控制晶闸管的控制角进行控制。由于励磁变压器是并联在发电机端的，且发电机向自己提供励磁功率，这种励磁系统有如下优点：
（1）结构简单、可靠性高、造价低、维护量小。
（2）没有励磁机，缩短了机组主轴长度，可减少电厂土建造价。
（3）直接用可控硅控制转子电压，可获得很快的励磁电压响应速度，可以近似地认为具有阶跃函数那样的响应速度。
对于自并励励磁系统人们曾有过两点疑虑：
（1）在发电机端三相短路而切除时间又较长的情况下，由于励磁变压器原边的电压为零，励磁系统能否及时提供足够的强励电压。
（2）由于短路电流的迅速衰减，带时限制的继电保护能否正确动作。
针对上诉疑虑，有关方面曾做过认真分析和试验研究。例如，对300MW水轮发电机组分别配用自并励系统和他励系统进行动模实验和理论计算。动模实验结果表明，在发电机端突然三相短路时，两种励磁系统的发电机短路电流上升速度和最大值基本一致，最大值均为额定电流的2.80倍；短路后0.5S自并励系统发电机短路电流衰减到2.65倍，只衰减了5.36%，并不比他励系统衰减得快多少，只是在短路0.5S以后两者的差别才明显起来。
这是因为大中容量的发电机转子时间常数较大，转子电流要在短路0.5S以后才显著衰减。而且动模实验和理论计算的结果基本相符。这说明，自并励系统并没有人们所想像的那么严重的缺点。考虑到高压电网中重要设备的主保护动作时间都在0.1S之内，且都设有双重保护，因此没必要担心继电保护问题。
这种励磁系统适合在大中容量的发电机上应用。对于中小型机组，由于转子短路电流衰减较快，继电保护配合较复杂，要采用一定的技术措施以保证保护正确工作。
自复励励磁系统
这种励磁系统的原理接线如下图所示。图中GLH是串联变压器，也称作功率电流互感器，作用是把发电机电流取出一部分经过整流后作为发电机的励磁电流。这种方式称为复式励磁，简称为复励。经过励磁变压器降压、整流后作为发电机励磁电流的方式称为自励。自励和复励两部分输出的直流并在一起，共同供给发电机励磁系统的方式称为自复励励磁方式。
自复励励磁方式的特点是：当电力系统短路时，自励部分会因为发电机电压下降而降低励磁能力，复励部分会因发电机电流增加而增加励磁能力，两者相辅相成，弥补了自并励方式单独由发电机电压供给发电机励磁电流的不足，它可以保证在机端短路时有足够的强励能力。这种自复励励磁方式出现在自并励方式之前，现在已经较少采用了。
励磁系统名词介绍
励磁装置
励磁装置则根据不同的规格、型号和使用要求，分别由调节屏、控制屏、灭磁屏和整流屏几部分组合而成。
自动调节励磁的组成部件一般都有机端电压互感器、机端电流互感器、励磁变压器等。励磁装置需要提供以下电源：厂用AC、厂用DC控制电源，厂用DC合闸电源；需要提供以下空接点：自动开机、自动停机、并网；需要提供以下模拟信号：发电机机端电压、发电机机端电流、母线电压、励磁装置输出等；以及继电器接点信号：励磁变过流、失磁、励磁装置异常等。
励磁控制、保护及信号回路由灭磁开关、助磁威廉希尔官方网站
、风机、励磁变过流、调节器故障、发电机工况异常、电量变送器等组成。在同步发电机发生内部故障时除了必须解列外，还必须灭磁，把转子磁场尽快地减弱到最小程度，保证转子不过压的情况下，使灭磁时间尽可能缩短，是灭磁装置的主要功能。根据额定励磁电压的大小可分为线性电阻灭磁和非线性电阻灭磁。
励磁装置的使用，是当电力系统正常工作的情况下，维持同步发电机机端电压于一给定的水平上，同时，还具有强行增磁、减磁和灭磁功能。对于采用励磁变压器作为励磁电源的还具有整流功能。
（1）自动调节励磁装置通常由测量单元、同步单元、放大单元、调差单元、稳定单元、限制单元及一些辅助单元构成。被测量信号（如电压、电流等），经测量单元变换后与给定值相比较，然后将比较结果（偏差）经前置放大单元和功率放大单元放大，并用于控制可控硅的导通角，以达到调节发电机励磁电流的目的。
同步单元的作用是使移相部分输出的触发脉冲与可控硅整流器的交流励磁电源同步，以保证控硅的正确触发。
调差单元的作用是为了使并联运行的发电机能稳定和合理地分配无功负荷。稳定单元是为了改善电力系统的稳定而引进的单元 。
励磁系统稳定单元 用于改善励磁系统的稳定性。
限制单元是为了使发电机不致在过励磁或欠励磁的条件下运行而设置的。
必须指出并不是每一种自动调节励磁装置都具有上述各种单元，一种调节器装置所具有的单元与其担负的具体任务有关。
灭磁开关
励磁回路中的灭磁开关，就是用于快速降低励磁回路中的电流的开关。因为励磁回路感抗很大，切断电流是很困难的，所以要安装专用的灭磁开关。开机建压前，就要投入灭磁开关，在发电机停机或事故情况下，跳开灭磁开关切断励磁回路电流，达到快速降低发电机电压的目的。
灭磁开关：简称FEB，（FIELD CB），作用：
（1）是迅速切断发电机励磁绕组与励磁电源的通路
（2）迅速熄灭发电机内部的磁场。
灭磁开关灭磁，是在灭磁开关主接点断开前先通过一个灭磁接点接入灭磁电阻，也就是使转子回路并联灭磁电阻，然后断开主接点，在灭磁开关主接点断开后由于灭磁接点把灭磁电阻并联在转子一起，励磁绕组能量转移到灭磁电阻发热消耗完成灭磁目的
逆变灭磁
逆变灭磁是在灭磁命令发出后，励磁调节器控制可控硅--通常是三相全控桥-的控制角大于90度，此时可控硅处于逆变状态，它把励磁绕组能量吸入到励磁变压器及定子消耗掉通常。 正常停机采用逆变灭磁--无机械动作，无火花，无污染，但如果调节器及可控硅等有故障将不成功。
事故灭磁
发电机事故情况下利用跳灭磁开关迅速灭磁;迅速消耗发电机磁场的能量（转化为热能）。保护动作灭磁应采用灭磁开关灭磁--强制灭磁--可靠，及时调节器及可控硅等有故障，也能成功灭磁移能型灭磁开关，它在灭磁时将励磁电流及磁场能量迅速转移到灭磁电阻中衰耗，本身基本不吸能量。
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是励磁系统中必备的部件，整流威廉希尔官方网站
的作用是将交流电压转换成直流电压，对发电机运行有重要影响。现代整流威廉希尔官方网站
大多是由整流二极管和可控硅整流管（又称晶闸管或可控硅）构成的。由整流二极管和晶闸管构成的整流威廉希尔官方网站
型式多样，在同步发电机励磁系统中大都采用三相桥式整流威廉希尔官方网站
。三相桥式整流威廉希尔官方网站
又分为三相桥式不可控整流威廉希尔官方网站
、三相桥式半控整流威廉希尔官方网站
、三相桥式全控整流威廉希尔官方网站
三类。
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的任务是将交流电压整流成直流电压供给发电机励磁绕组或励磁机励磁绕组。大型发电机的转子励磁回路通常采用三相桥式不可控整流威廉希尔官方网站
；发电机自并励系统中采用三相桥式全控整流威廉希尔官方网站
；励磁机励磁回路通常采用三相桥式半控整流威廉希尔官方网站
或三相桥式全控整流威廉希尔官方网站
。
原作者：牛牛 工程客
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