在
电传动内燃机车上牵引发电机的
励磁功率较大,为提供
励磁电流而专门设置的
励磁电源,即励磁发电机,简称励磁机。通过控制励磁机来实现牵引发电机的理想
外特性。一般采用三相
交流发电机,由
柴油机一牵引
发电机组通过变速箱直接驱动,发出的
三相交流电经
桥式整流器整流后向牵引发电机
励磁绕组供电。
机车上普遍采用感应子励磁机,它是一台三相异板式交流发电机,其励磁绕组和
电枢绕组都安装在电机的定子上,转子上没有
绕组,因此电机与外电路的联系不需要
电刷和
滑环等滑动接触部件,因而使电机结构简单、工作可靠、制造成本较低、便于维护。
调节器由测量、中放、移相、触发、稳压、自动测量触发、自励电源、自功率单元以及自动整流单元和手动
整流单元所组成。
发电机端电压经
电压互感器降压后输入到测量单元,电压讯号在测量单元中经测量比较后,将
电压偏差量输入到中放单元放大,并作为移相单元的控制电压以相应改变触发单元的触发脉冲
相位角,从而改变了自动
可控硅的控制角和
交流励磁机励磁电压值,相应地改变了主发电机的励磁,当
发电机负载增大而使发电机电压下降时调节器使自动
可控硅整流器的控制角减小,以增大发电机的励磁,当发电机减少负荷时,其操作以上述相反,减少励磁来维持发电机端电压为给定值。
在大的扰动情况下,如:由于电力系统短路或发电机近端短路时,机端电压下降10%以下,调节器将使
可控硅整流器的控制角减少到近于零,使调节器输出最大电压值,对发电机进行强行励磁,而当
发电机甩负荷使发电机电压突然上升时,调节器可使可控硅整流器的控制角迅速增加到150度到160度
电角度。由于可控硅整流器由500周/秒
电频电源供电相应减少了调解器
磁性元件的
时间常数,提高了快速反映的性能。为了获得规定的电压调差率和实现对
发电机定子电流压降的补偿,由
电流互感器供给调节器来调差及定子
全电流补偿信号。
在动态情况下,为了提高
励磁系统的稳定性,在装置中付有发电机转子
电压负反馈以及自励恒压输出电压软
负反馈环节,其作用是当发电机转子
励磁电压或自励恒压输出分别供给中放
磁放大器,及自励移相
放大器的稳定绕组,以阻尼上述电压的变化,起到了增加调节器运行稳定性的作用。对于付励磁机自励恒压部分,可保证在各种运行情况下,维持其端电压误差正负5%
额定值的范围内。
在主机
定子绕组匝间发生短路,以及发生异常运行状态,须切除主机励磁的情况下,可用
灭磁开关切除主机励磁,灭磁开关操作时引起的
过电压峰值应不超过2千伏。接在主机转子回路中的
放电器,是为了将主机磁场中出现的过电压限制在不至于损害
转子绕组绝缘和硅
整流器的水平,放电器的动作电压,原则上整定在略高于灭磁开关
操作过电压的水平与发电器串联的电阻具有下列功能。作为放电器的
限流电阻,经接触器与主机转子绕组相接,用以作为无
励磁非同期运行方式的同期电阻以及抑止
自同期过程中因
滑差频率引起的过电压。一般灭磁电阻值取为主机转子绕组的3-5倍。
根据
直流电机励磁方式的不同,可分为他
励磁,并励磁,串励磁,复励磁等方式,
直流电机的转动过程中,励磁就是控制定子的电压使其产生的磁场变化,改变直流电机的转速。
为发电机等“利用
电磁感应原理工作的电气设备”提供工作磁场叫
励磁。励磁有时向发电机转子提供转子电源的装置也叫励磁。