什么叫勵(lì)磁

勵(lì)磁就是向發(fā)電機(jī)或者同步電動(dòng)機(jī)定子提供定子電源，為發(fā)電機(jī)等（利用電磁感應(yīng)原理工作的電氣設(shè)備）提供工作磁場(chǎng)的機(jī)器。有時(shí)向發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子提供轉(zhuǎn)子電源的裝置也叫勵(lì)磁。

其根據(jù)直流電機(jī)勵(lì)磁方式的不同，可分為他勵(lì)磁，并勵(lì)磁，串勵(lì)磁，復(fù)勵(lì)磁等方式，直流電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，勵(lì)磁就是控制定子的電壓使其產(chǎn)生的磁場(chǎng)變化，改變直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速，改變勵(lì)磁同樣起到改變轉(zhuǎn)速的作用。

勵(lì)磁發(fā)展

最近30多年來(lái)，隨著電力系統(tǒng)的互聯(lián)和發(fā)電機(jī)單機(jī)容量的增大，電力電子技術(shù)日新月異發(fā)展，同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)生了很大的變化。在電力系統(tǒng)發(fā)展初期，同步發(fā)電機(jī)的容量不大，勵(lì)磁電流由與發(fā)電機(jī)同軸的直流發(fā)電機(jī)供給，即所謂直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)。由于它是靠機(jī)械整流子換向整流的，故勵(lì)磁容量受到限制。

按照勵(lì)磁繞組供電方式的不同，又可分為自勵(lì)式和他勵(lì)式兩種。在自勵(lì)直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)中，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組由專用的直流勵(lì)磁機(jī)供電。而在他勵(lì)式直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)中，他勵(lì)直流勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁繞組是由副勵(lì)磁機(jī)供電，即通常所說(shuō)的“三機(jī)勵(lì)磁”。隨著發(fā)電機(jī)容量的提高，所需勵(lì)磁電流也相應(yīng)增大，大容量機(jī)組的勵(lì)磁功率單元就采用了交流發(fā)電機(jī)和半導(dǎo)體整流元件組成的交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)。交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)根據(jù)勵(lì)磁機(jī)電源整流方式及整流狀態(tài)的不同又可分為他勵(lì)交流勵(lì)磁機(jī)系統(tǒng)及自勵(lì)交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)。

不論是直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)還是交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)，一般都是與主機(jī)同軸旋轉(zhuǎn)。為了縮短主軸長(zhǎng)度，降低造價(jià)，減小環(huán)節(jié)，又出現(xiàn)了用發(fā)電機(jī)自身作為勵(lì)磁機(jī)電源的方法，即發(fā)電機(jī)自并勵(lì)系統(tǒng)，又稱為靜止勵(lì)磁系統(tǒng)，發(fā)電機(jī)端的勵(lì)磁變壓器作為勵(lì)磁功率電源，通過(guò)整流橋向發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子供電。如圖1。

靜止自并勵(lì)系統(tǒng)的主要特點(diǎn)有：勵(lì)磁系統(tǒng)接線和設(shè)備比較簡(jiǎn)單，無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)部分，維護(hù)費(fèi)用低，可靠性高，不需要同軸勵(lì)磁機(jī)，可縮短主軸長(zhǎng)度，減少基建投資，同時(shí)能改善發(fā)電機(jī)軸系穩(wěn)定性；直接用晶閘管控制轉(zhuǎn)子電壓，可獲得很快的勵(lì)磁電壓響應(yīng)速度；由發(fā)電機(jī)機(jī)端取得能量，機(jī)組甩負(fù)荷時(shí)相對(duì)同軸勵(lì)磁機(jī)系統(tǒng)機(jī)組過(guò)電壓低；配置PSs，可以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。雖然自并勵(lì)磁系統(tǒng)與三機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)或兩機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)比有這些特點(diǎn)，但自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)機(jī)組近距離三相短路時(shí)有機(jī)端電壓下降更低而引起發(fā)電機(jī)失磁的可能，然而由于大型機(jī)組采用單元接線，勵(lì)磁系統(tǒng)有快速?gòu)?qiáng)勵(lì)功能及配以快速的保護(hù)，能有效切除故障線路。正因?yàn)橐陨咸攸c(diǎn)，在國(guó)內(nèi)外機(jī)組中，越來(lái)越多地采用自并勵(lì)的勵(lì)磁方式。

自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)在主回路上采用可控硅全橋控制，在國(guó)內(nèi)外發(fā)電機(jī)組中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。國(guó)內(nèi)外新建電廠及絕大部分改造機(jī)組都采用自并勵(lì)形式。容量從幾百千瓦到百萬(wàn)千瓦，機(jī)組類型包括水輪發(fā)電機(jī)組、抽水蓄能發(fā)電機(jī)組、火電機(jī)組，甚至新建的百萬(wàn)千瓦級(jí)核電機(jī)組都采用自并勵(lì)系統(tǒng)。如三峽單機(jī)70萬(wàn)千瓦水輪發(fā)電機(jī)組、龍灘單機(jī)70萬(wàn)千瓦水輪發(fā)電機(jī)組、白山15萬(wàn)千瓦抽水蓄能機(jī)組。新建的100萬(wàn)千瓦火電機(jī)組、100萬(wàn)千瓦核電機(jī)組等都采用了自并勵(lì)勵(lì)磁的形式。目前還未有文獻(xiàn)提出更新的勵(lì)磁方式，這種現(xiàn)狀及趨勢(shì)在未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)不會(huì)改變。