了解励磁 才能真正了解电机！

h，一个常年承包野外工程的朋友，发微信：老哥们，我哥们的柴油发电机以前是几个焊工一起工作的，现在连一个焊工都搬不动了。到底有什么毛病？回应老伙计。首先检查励磁电路。也许螺丝被摇松了。第二天早上刚洗完，朋友H的微信又来了。原来是如女士所料，固定主励磁回路端子的螺丝掉了，加了新螺丝。一切都好！

励磁不正常，电机分分钟钟掉链子

合成磁通量由电机所有绕组的合成磁势确定。在传统的DC电机中，有效磁势主要由励磁绕组产生。在变压器中，净励磁由初级绕组或次级绕组提供，或者其中一部分由彼此提供。交流电机的情况也差不多。

为交流电机提供励磁将对电机应用的运行经济性和可靠性产生重要影响。题目——，朋友H难以理解，足以说明励磁系统的正常运行是保证电机正常运行的必要前提。

交流电机的功率因数

励磁与交流电机的无功功率密切相关，提供无功功率需要一定的成本。因此，交流电机的功率因数是衡量其经济性的重要指标。低功率因数对系统运行有三个主要不利影响：

发电机、变压器和传输设备的额定功率以千伏安(容量)而不是千瓦(有功功率)表示，原因是它们的损耗和发热基本上由电压和电流的乘积决定、而与功率因数无关交流设备的物理尺寸和成本与其额定容量大致成比例。因此，发电机、变压器和输电设备提供一定有功功率所需的投资与功率因数大致成反比。

低功率因数意味着发电和输电设备中会有更多的电流和I2R消耗。

功率因数低会使电压调节变差。

无功功率与磁通

从无功功率与既定磁通的关系中，我们很容易看出影响电机所需无功功率的因素。像任何其他电磁设备一样，电机运行所需的合成磁通量必须由电流的磁化分量确定。无论磁化电流是在定子绕组还是转子绕组中流动，磁路和基本的能量转换过程都没有区别。

在变压器中，无论哪一个绕组通过变压器中的励磁电流，建立磁通量都没有根本的区别。在某些情况下，每个绕组将提供部分励磁。如果全部或部分磁化电流由交流绕组提供，绕组的输入必须包括磁滞无功功率，因为磁化电流比电压滞后90。从效果来看，磁滞无功功率在电机中产生磁通量。

在感应电机中，唯一可能的激励源是定子输入。因此，感应电动机必须在磁滞功率因数状态下运行，空载时非常低，满载时将增加到85%至90%或更高。功率因数的提高是由于负载增加时有功功率的增加。

对于同步电机，可能有两个励磁源：电枢绕组中的交流电流或励磁绕组中的DC电流。如果励磁绕组的电流刚好足以提供所需的磁势，电枢绕组不需要磁化电流分量或无功功率，电机以单位功率因数1运行。如果励磁电流减小，即使电机欠励磁，磁势不足也必须通过电枢绕组来补偿，使电机在功率因数滞后的状态下运行。如果励磁电流增大，即使电机过励磁，多余的磁势也必须被电枢绕组平衡，电枢电流中会出现超前分量，所以电机运行在超前功率因数状态。

由于必须给如变压器和感应电动机这样的感性负载提供磁化电流，而处于过励状态的同步电动机具有提供滞后性电流的能力，这是同步电动机的一大优点，具有很好的经济意义。从效果看，过励状态同步电动机充当了产生滞后性无功功率的发电机，并就此解除提供这一无功分量所需要的电源。所以，它们能起到与补偿电容设备同样的作用。有时也将空载运行的同步电机接入电力系统，仅仅用来调节功率因数或者控制无功功率。这样的同步电机通常称为同步补偿机，较大规格时它比静止电容器更为经济。

汽轮发电机励磁系统

随着汽轮发电机可以做到的容量不断增大，为其提供直流励磁电流（在较大型机组中达1000A或更高）也越来越困难。一种常用的励磁电源是与发电机同轴驱动的直流发电机，其输出通过电刷和滑环向交流发电机的励磁绕组提供励磁。另外，也可以用传统的同轴驱动交流发电机作为主励磁机来给主发电机提供励磁。该励磁机具有静止的电枢和旋转的励磁绕组，其频率可能是180Hz或者240Hz，其输出送到一个静止的固态整流器，整流器的输出通过（电刷和）滑环给汽轮发电机提供励磁。

旋转整流器与无刷励磁

滑环、换向器和电刷不可避免地会涉及冷却和维护问题。许多现代励磁系统通过尽量少用滑动接触和电刷来避免这类问题。例如，某些励磁系统用的也是同轴驱动的交流发电机，但励磁机的励磁绕组静止不动，而其交流电枢绕组随轴旋转。采用旋转整流器，直流励磁可以不通过滑环而直接施加到主发电机的励磁绕组。

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