发电机励磁绕组原理

问题描述

精选答案

这要从发电机原理说起，发电机的原理就是磁生电现象。例如交流发电机就是转子产生一个旋转的磁场，因为转子再定子绕组内旋转所以定子切割磁力线后会感应出电动势，于是定子引线端由电压输出 这就是交流发电机的基本原理，也就引出了为什么发电机转子要有励磁绕组的问题。

转子的实质就是一个磁铁。可能提问者的想法就是既然是转子是磁铁，为什么不用永磁体来代替呢？其实世面上有永磁发电机，转子就是永磁体。

用永磁体可以直接代替转子励磁绕组，发电机效率与功率因数更高一些。生活中也能见到这类发电机，例如工程外出救援的发电/电焊一体机，用的就是永磁发电机。

这种发电机更像一台电焊机，有动力输出的车辆都可以加装。永磁发电机体积小效率高，但是也有固定的缺点：发电电压高低受转速影响比较大，转速低发电机输出电压低，输出电压随着转速提高而提高，因此想要维持一个稳定的输出电压需要恒定发动机转速，大大降低了实用性，输出电压波动大，频率不稳定。

这时候励磁线圈转子的优势就凸显出来了。可以看出来，转子线圈是通过滑环来供电的，当然是直流电。通过改变转子线圈电压高低就可以改变转子磁场强度，转子磁场强度改变后就可以改变发电机输出电压高低。这样一来发电机输出电压就非常容易被控制，只需要一个调节器时刻监测发电机输出电压，取样后输出一个合适的励磁电压，以保持发电机输出电压在一个合理的范围内，但是即便如此，对发动机转速还是有要求的，转速过低时即使加大励磁电压输出电压也不会达标。