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无刷发电机的工作原理是什么?

时间:2026-01-25 16:42:22

  转子:旋转部件,装有励磁绕组(用于产生磁场),由原动机(如柴油机、汽轮机)驱动旋转。

  副励磁机:通常为永磁发电机,定子固定(永磁体),转子与主发电机同轴旋转。

  励磁定子:包含励磁绕组,用于产生励磁磁场(见前面对励磁定子作用的详细说明)。

  旋转整流器:安装在转子轴上,与主发电机转子同轴旋转,用于将交流电转换为直流电。

  副励磁机的定子为永磁体,产生固定磁场。当原动机驱动主发电机转子旋转时,副励磁机的转子(电枢绕组)随之切割永磁体磁场,产生三相交流电(频率与转速相关)。

  副励磁机输出的交流电通过导线传输至旋转整流器(与转子同轴旋转),整流器将交流电转换为直流电,直接供给主发电机转子的励磁绕组,使其产生旋转磁场(磁场随转子同步旋转)。

  励磁电流无需通过电刷和滑环传输,而是通过 “副励磁机定子(永磁体)→副励磁机转子(发电)→旋转整流器(整流)→主转子励磁绕组” 的路径实现无接触供电,彻底消除电刷磨损问题。

  主发电机转子的励磁绕组通直流电后,形成旋转磁场(磁极随转子旋转)。该磁场与定子电枢绕组(静止)产生相对运动,切割定子绕组的导体。

  AVR 实时监测主发电机的输出电压,当电压偏离设定值时,通过以下路径调节:

  电压偏高→AVR减小励磁定子电流→副励磁机磁场减弱→旋转整流器输出直流电流减小→主转子磁场减弱→感应电动势降低→电压下降至设定值

  通过改变励磁电流,可调整主发电机输出的无功功率(用于维持电网电压),配合有功功率(原动机输入功率决定),实现对电网功率平衡的控制。

  励磁供电方式 副励磁机 + 旋转整流器(无接触) 电刷 + 滑环(机械接触)

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