励磁原理

当一个正弦交流电压U1加在初级线圈两端时，导线中就有交变电流I1并产生交变磁通1，它沿着铁心穿过初级线圈和次级线圈形成闭

合的磁路。在次级线圈中感应出互感电势U2，同时1也会在初级线圈上感应出一个自感电势E1，E1的方向与所加电压U1方向相反而

幅度相近，从而限制了I1的大小。为了保持磁通1的存在就需要有一定的电能消耗，并且变压器本身也有一定的损耗，尽管此时次级没

接负载，初级线圈中仍有一定的电流，这个电流我们称为“空载电流”。 也即励磁电流！！！

如果次级接上负载，次级线圈就产生电流I2，并因此而产生磁通2，2的方向与1相反，起了互相抵消的作用，使铁心中总的磁通量

有所减少，从而使初级自感电压E1减少，其结果使I1增大，可见初级电流与次级负载有密切关系。当次级负载电流加大时I1增加，1

也增加，并且1增加部分正好补充了被2所抵消的那部分磁通，以保持铁心里总磁通量不变。如果不考虑变压器的损耗，可以认为一个

理想的变压器次级负载消耗的功率也就是初级从电源取得的电功率。变压器能根据需要通过改变次级线圈的圈数而改变次级电压，但是不

能改变允许负载消耗的功率。激磁电流是变压器次级断开即没有负载时，初级的电流，

反激靠激磁电流在导通能量存在变压器中，在关断后释放掉，

而正激，没有必要存储能量，只须传递能量即

其实也就是流过磁芯线圈的电流，这个电流导致了电－磁的转换，所以也就称为励磁电流

同步电机结构型式

凸极式转子

凸极式转子上有明显凸出的成对磁极和励磁线圈，

如图15.3 所示。当励磁线圈中通过地狱门前 直流励磁电流后，

每个磁极就出现一定的极性，相邻磁极交替为 N 极和

S 极。对水轮发电机来说，由于水轮机的转速较低，要

发出工频电能，发电机的极数就比较多，做成凸极式结

构工艺上较为简单。另外，中小型同步电机多半也做成

凸极式。

水轮发电机

水轮发电机的特点是：极数多，直径大，轴向长度

短，整海底两万里词语 个转子在外形上与汽轮发电机大不相同。大多数

水轮发电机为立式。水轮发电机的直径很大，定子铁心

由大班班级工作计划 扇形电工钢片拼装叠成。为了散热的需要，定子铁心

中留有径向通风沟。转子磁极由厚度为1～2mm的钢片

叠成；磁极两端有磁极压板，用来压紧磁极冲片和固定

磁极绕组。有些发电机磁极的极靴上开有一些槽，槽内

放上铜条，并用端环将所有铜条连在一起构成阻尼绕

组，其作用是用来拟制短路电流和减弱电机振荡，在电

动机中作为起动绕组用。磁极与磁极轭部采用 T 形或

鸽尾形连接，如图15.4所示。

隐极式转子

隐极式转子上没有凸出的磁极，如图15.2b所示。

沿着转子本体圆周表面上，开有许多槽，这些槽中嵌放

着励磁绕组。在转子表面约1/3部分没有开槽，构成所

谓大齿，是磁极的中心区。励磁绕组通入励磁电流后，

沿转子圆周也会出现 N 极和 S 极。在大容量高转速汽

轮发电机中，转子圆周线速度极高，最大可达170米/

秒。为了减小转子本体及转子上的各部件所承受的巨大

离心力，大型汽轮发电机都做成细长的隐极式圆柱体转

子。考虑到转子冷却和强度方面的要求，隐极式转子的

结构和加工工艺较为复杂。

汽轮发电机

定子大体上与异步电机相同，定子铁心由

0.35mm,0.5mm或其它厚度的电工钢片叠成。定子外径

较小时，采用圆形冲片，当定子外径大于1m 时，采用

扇形冲片。定子铁心固定在机座上，机座常由钢板焊接

而成，它必须有足够的强度和刚度，同时还必须满足通

风和散热的需要。汽轮发电机的电压较高，要求定子绕

组有足够的绝缘强度，一般采用 B 级或 F 级绝缘。 为

了减少高速旋转引起的离心力，一般采用隐极建筑实践 式转子，

其外形常做成一个细长的圆柱体。转子铁心表面圆周上

铣有许多槽，励磁绕组嵌放在这些槽内。 励磁绕组为

同铁凝作品 心式绕组，以铜线绕制，并用不导磁的槽楔将绕组紧

固在槽内。

励磁方式简介

获得励磁电流的方法称为励磁方式。目前采用的励磁

方式分为两大类：一类是用直流发电机作为励磁电源的

直流励磁机励磁系统；另一类是用硅整流装置将交流转

化成直流后供给励磁的整流器励磁系统。现说明如下：

1 直流励磁机励磁 直流励磁机通常与同步发电机

同轴，采用并励或者他励接法。采用他励接法时，励磁

机的励磁电流由另一台被称为副励磁机的同轴的直流

发电机供给。如图15.5所示。

2 静止整流器励磁 同一轴上有三台

交流发电机，即主发电机、交流主励磁机

和交流副励磁机。副励美丽的冬天图画 磁机的励磁电流开

始时由外部直流电源提供，待电压建立起

来后再转为自励(有时采用永磁发电机)。

副励磁机的输出电流经过静止晶闸管整

流器整流后供给主励磁机，而主励磁机的

交流输出电流经过静止的三相桥式硅整

流器整流后供给主发电机的励磁绕组。

(见图15.6）

3 旋转整流器励磁 静止整流器的直

流输出必须经过电刷和集电环才能输送

到旋转的励磁绕组，对于大容量的同步发

电机，其励磁电流达到数千安培，使得集

电环严重过热。因此，端午节童谣 在大容量的同步发

电机中，常采用不需要电刷和集电环的旋

转整流器励磁系统，如图15.7所示。主

励磁机是旋转电枢式三相同步发电机，旋

转电枢的交流电流经与主轴一起旋转的

硅整流器整流后，直接颠球练习 送到主发电机的转

子励磁绕组。交流主励磁机的励磁电流由

同轴的交流副励磁机经静止的晶闸管整

流器整流后供给。由于这种励磁系统取消

了集电环和电刷装置，故又称为无刷励磁

系统。