永磁发电机的优点

1、结构简单、可靠性高。永磁式发电机省去了励磁式发电机的励磁绕组、碳刷、滑环结构，整机结构简单，避免了励磁绕组易烧毁、断线，碳刷、滑环结构，整机结构简单，避免了励磁式发电机励磁式发电机励磁绕组易烧毁、断线，碳刷、滑环易磨损等故障，可靠性大为提高。

2、能显著地延长蓄电池寿命，减少蓄电池维护工作。主要原因是永磁式发电机采用的是开关式的整流稳压方式，稳压精度高，充电效果好。避免了过电流充电造成的蓄电池寿命缩短。永磁式发电机的开头式整流输出对蓄电池采用小电流脉冲充电，相同的充电电流充电效果更好，从而延长蓄电池的使用寿命。

3、效率高。永磁式发电机是一种节能产品。永磁转子结构免去了产生转子磁场所需的励磁功率和碳刷、滑环之间磨擦的机械损耗，使得永磁式发电机效率大为提高。普通励磁式发电机在1500转/分至6000转/分之间的转速范围内平均效率只有45%至55%，而永磁式发电机则可高达75%至80%。

4、采用自启动式稳压器无需外加励磁电源。发电机只要一旋转就能发电。当蓄电池损坏时，只要发动机处于运行状态，汽车充电系统仍可正常工作。如汽车没有蓄电池，只要摇转手把或溜车，也可实现点火运行。

永磁发电机的三大问题

1、控制问题

永磁发电机制成后不需外界能量即可维持其磁场，但也造成从外部调节、控制其磁场极为困难。这些使永磁发电机的应用范围受到了限制。但是，随着MOSFET、IGBTT等电力电子器件的控制技术的迅猛发展，永磁发电机在应用中无需磁场控制而只进行电机输出控制。设计时需要钕铁硼材料，电力电子器件和微机控制三项新技术结合起来，使永磁发电机在崭新的工况下运行。

2、不可逆退磁问题

如果设计和使用不当，永磁发电机在温度过高(钕铁硼永磁)或过低(铁氧体永磁)时，在冲击电流产生的电枢反应作用下，或在剧烈的机械振动时有可能产生不可逆退磁，或叫失磁，使电机性能降低，甚至无法使用。因而，既要研究开发适合于电机制造厂使用的检查永磁材料热稳定性的方法和装置，又要分析各种不同结构形式的抗去磁能力，以便在设计和制造时采用相应措施保证永磁式发电机不会失磁。

3、成本问题

由于稀土永磁材料目前的价格还比较贵，稀土永磁发电机的成本一般比电励磁式发电机高，但这个成会在电机高性能和运行中得到较好的补偿。在今后的设计中会根据具体使用的场合和要求，进行性能、价格的比较，并进行结构的创新和设计的优化，以降低制造成本。无可否认，现正在开发的产品成本价格比目前通用的发电机略高，但是我们相信，随着产品更进一步的完美，成本问题会得到很好的解决。

永磁发电机结构

永磁发电机与励磁发电机的区别在于它的励磁磁场是由永磁体产生的。永磁体在电机中既是磁源，又是磁路的组成部分。

永磁体的磁性能与生产厂的制造工艺、永磁体的形状和尺寸、充磁机的容量和充磁方法有关，具体性能数据的离散性很大。而且永磁体在电机中所能提供的磁通量和磁动势还随磁路其余部分的材料性能、尺寸和电机运行状态而变化。

永磁发电机的磁路结构多种多样，漏磁路十分复杂而且漏磁通占的比例较大，铁磁材料部分又比较容易饱和，磁导是非线性的。这些都增加了永磁发电机电磁计算的复杂性，使计算结果的准确度低于电励磁发电机。

永磁发电机原理

与交流发电机一样利用导线切割磁力线感应出电势的电磁感应原理，将原动机的机械能变为电能输出。由定子和转子两部分组成。定子是发出电力的电枢，转子是磁极。定子由电枢铁芯，均匀排放的三相绕组及机座和端盖等组成。

转子通常为隐极式，由励磁绕组、铁芯和轴、护环、中心环等组成。转子的励磁绕组通入直流电流，产生接近于正弦分布磁场(称为转子磁场)，其有效励磁磁通与静止的电枢绕组相交链。转子旋转时，转子磁场随同一起旋转、每转一周，磁力线顺序切割定子的每相绕组，在三相定子绕组内感应出三相交流电势。

发电机带对称负载运行时，三相电枢电流合成产生一个同步转速的旋转磁场。定子磁场和转子磁场相互作用，会产生制动转矩。从汽轮机/水轮机/燃气轮机，输入的机械转矩克服制动转矩而作功。



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交流发电机和直流发电机的区别是什么？

1、相同点

（1）结构相同：交流发电机与直流电动机结构上都是由定子、转子、铁芯、线圈、磁极、电刷等组成。

（2）电磁应用相同：都是电生磁、磁生电现象的应用。

（3）转换使用相同：异步电动机，只要用原动机(如水轮机、柴油机等)拖动，使转子转速n高于旋转磁场的同步转速n1，即使转差率S= 为负值，再加上激磁电流后，就变成了交流异步发电机；直流电动机，如果把它的动力部分改变为外来动力转动，它的电枢绕组及激磁绕组端头上就有直流电压，这就说明直流电动机也可以作为直流发电机使用。

（4）运行维护相同：运行中均需检查其运转、声音、振动是否正常，通风是否良好，轴承润滑油是否充足，定子绕组及各部分的温度是否正常，转子电刷上有无异常火花，电压、电流是否在额定值范围内，机壳接地或接零是否良好等。

2、不同点

（1）工作原理不同：交流发电机是根据电磁感应原理制作的，就是说，不管是导体(线圈)运动，还是磁场运动，只要导体(线圈)与磁场之间有相对运动，导体(线圈)切割磁力线，就会在导体(线圈)中产生电动势，即动了才有电叫发电；直流电动机是根据载流导体(线圈)在磁场中受力而运动的原理制作的，即通了电才能动叫电动。

（2）构造不同：交流发电机线圈两端各接一个铜制圆环(滑环)即电刷；而直流电动机线圈两端各接一个铜制半环叫换向器，它对每个绕组的电流起换向作用，使交流电变为直流电。

（3）方向判定不同：交流发电机感应电动势的方向，利用右手定则判定；而直流电动机旋转方向，则用左手定则判定。

（4）能的转换不同：交流发电机输入的是机械能，输出的是电能；即将机械能转换为电能的旋转电机；而直流电动机则输入的是电能，输出的是机械能，即将电能转换为机械能的施转电机。



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发电机维修方法 发电机使用时发生故障的处理方法

1、发电机主开关自动跳闸时，运行人员应进行哪些工作

发电机主开关自动跳闸时，运行人员应立即进行如下工作：

（1）立即瞬停倒厂用电源至高备变带。

（2）检查励磁开关是否跳开，只有当厂用变压器也跳闸时，方可断开励磁开关（指厂用变压器接在发电机出口的情况）。

（3）检查保护装置动作情况。

（4）如果确认是由于人为误动而引起跳闸者，应立即将发电机并入系统。

（5）如果确认是由于短路故障所引起发电机保护动作跳闸，应分别情况进行处理。

2、发电机励磁回路发生一点接地时应怎样处理

（1）检查发电机转子回路及主励直流侧有无明显接地点，如主励系统接地，可切换备励运行。

（2）如确认发电机转子接地应请示停机。

（3）在批准停机前，应配合继电人员投入转子两点接地保护。

（4）备励运行转子两点接地保护投入后，不得调正RC电阻，以防保护误动作。

3、发电机定子过负荷时应怎样处理

（1）发电机定子过负荷且系统电压不低时，应降低无功使之恢复正常，但自动调节器运行时，功率因数不得超过迟相0.98，手动调节器，备用调节器，备励运行时功率因数不得超过迟相0.95。

（2）备用励磁机运行，强励动作造成定子过负荷，时间超过1分钟时，应退出强励。

（3）系统故障引起电压下降，发电机定子过负荷时，可按发电机事故过负荷处理，超过允许过负荷时间时应减负荷到正常值。

（4）发电机定子过负荷时，应密切监视各部温度，如超过允许值时，应立即调整或减负荷。

4、发变组保护动作跳闸应如何处理

（1）检查各开关跳闸情况及备用电源的联动情况，如未联动则手动投入。

（2）复归所有开关把手，切断未跳开关。

（3）查看保护动作情况，对动作保护范围内设备进行检查，并测量绝缘电阻。

（4）如属后备保护动作，并无明显冲击现象，且测量发变组绝缘良好时，可申请重新升压试验，升压过程应缓慢，并注意检查定，转子绝缘情况，如未发现异常可重新并入系统。

5、发电机主开关非全相时如何处理

（1）发电机出现非全相运行保护拒动时应立即手动断开开关及各励磁系统开关。

（2）手动切除开关仍无效时，立即请示调度，将发电机所在母线上其它元件倒至另一段母线运行。

（3）以母联开关将发电机与系统解列。



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