为什么大中型同步发电机不采用永磁来励磁？

long98194

如题，欢迎大家从价格、结构、工艺、材料等方面来进行讨论

hualikaifa

小小的一块钕铁硼永磁体就有很大的磁力，人工不好控制，用在大中型电机上，永磁体的体积必须加大，在工艺上没法操作，即使采用专用工装也没法完成，假如分成小块拼接，在工艺上也是没法完成的。并且大块的永磁体在生产、充磁方面存在很大难度，质量不好保证，价格高的吓人！这是制约大中型同步发电机不能采用永磁体励磁的两个主要因素。

wuyiliting

楼上的正解

jumper

感应电势 E=BLV，B的强弱影响电机输出的性能，使用永磁体Br的稳定性，一致性不高，永磁体可能退磁，工艺，体积楼上已经说了，使用绕组，这些问题就好处理。

fengxingyun

直驱的永磁发电机技术不行吗？

db111111

2楼正解。
另外，大型同步发电机采用电励磁，可以方便的调节励磁电流来改变功率因素，以适应电网的要求，永磁能做到吗？

标准答案

其实大中型电机已有很多采用永磁了，如船舶推进用的电动机、风力发电机等，这些电机功率已经达到了10MW，重量也达到了几十甚至上百吨，至于2楼网友提到的工艺问题、永磁体的充磁、安装、拼接问题等，虽然难度都很大，但已得到解决，只是常规的火电厂、水电站及柴油机、燃气机等驱动的恒速大中发电机没有或极少采用永磁。这里我想主要原因如下：
    1 永磁同步电机由于励磁是不可控制和调节的，作为电动机运行时，应用方面主要是对电机的转速有一定的要求，由于其转速完全取决于电源频率，与励磁磁场的大小无关，需要调速时，其变频调速性能并不比其他交流电机差，甚至比其他交流电动机有许多优势，所以磁场不可调不会制约其在电动机场合的应用，相反由于永磁电机的许多技术优势，使永磁同步电动机逐步成为一种发展趋势。但作为发电机运行时，应用方面对电源的要求主要是恒压，即电压随负载电流的变化关系不能太大，也就是稳态电压调整率不能太大，这一点恰恰是永磁电机的劣势，由于励磁不可调，使得永磁发电机的稳态电压调整率很大，小型永磁发电机的稳态电压调整率大约在8%左右，而大中型永磁电机的稳态电压调整率大约在20%~30%，这很显然不能满足大多电气负载的要求，这是制约永磁电机在发电场合应用的最大障碍！
2 大中型永磁电机加工制造难度大，工艺负杂，一般的电机厂没有这种加工制造能力，也是制约其发展的一个原因。
3 永磁电机毕竟使用了许多特殊材料，如稀土材料、非铁磁的结构材料等，导致其价格偏高，目前只能是军工、船舶、风电等特殊场合应用，大规模普及还有个过程。
4 技术上有待突破，要想把永磁机应用于发电机场合，必须采用电枢控制方式来实现恒压，这就需要全功率的变流器，无疑进一步增加了成本，要想降低成本，现在许多研究单位正在试图通过混合励磁、差动补偿等技术来解决，这些技术取得突破后，永磁电机才可能会在发电场合得到广泛应用，让我们共同期待吧！

张老五

永磁电机有几个缺点
价格高就不说了，效率上的优势足以补偿这一点
检修困难，永磁体容易失磁，不适应高温和振动大的场合
永磁电机无法调整励磁，无法进行电网无功功率的调节
永磁电机无法进行强励磁，因而过载能力差，这对某些用途是致命的
最后一条，我不太赞成标准答案老哥的说法，永磁电机进行变频调速是没问题的，但若对调速有较高的要求就不行了，比如矢量控制时，由于励磁矢量是不可调的，调速的余地就小了很多，不管是转矩范围还是转速范围都变得十分狭窄

标准答案

其实变频调速时，通过变频器对电枢控制，永磁机的磁场也是可以控制和调节的，只是所用的励磁分量比较大，电机的功率因数较低，变频器容量较大。
我很赞同你的其他所有观点，特别是“永磁电机无法调整励磁，无法进行电网无功功率的调节永磁电机无法进行强励磁，因而过载能力差，这对某些用途是致命的”的说法！

hyt860119

各位版主，真及高手也！向你们学习了！希望以后多发一些这样有技术含量的文章！

么么茶

主发电机前用无刷机，无刷机用永磁可不可以？这样就可以降低成本了，也可以实现“无刷”的要求

标准答案

主发电机要用无刷励磁，无刷交流电机用永磁可不可以？这样就可以降低成本了，也可以实现“无刷”的要求
么么茶 发表于 2010-8-9 16:53

                               
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没有明白你说的意思

么么茶

有些水轮发电机要采用无刷励磁，
那么一般就要配备一个无刷交流发电机（转枢式三相交流发电机），给水轮发电机（主发电机）励磁。
当然这个无刷交流发电机（副发电机）也是加励磁才能发出电。
那么在副发电机上用永磁体做励磁就可以降低成本了。


不过，我觉得
需要强励时无法实现
所以我同意：“永磁电机无法调整励磁，无法进行电网无功功率的调节永磁电机无法进行强励磁，因而过载能力差，这对某些用途是致命的”的说法

标准答案

那同样存在励磁不可调的问题，而且这样还不如直接做成一个永磁电机。

memoryzhu

学习了 中型同步发电机还得好好学

张老五

实际上，大型发电机两级励磁的很多，而第二级励磁，也就是副励磁机用永磁电机的也很多。这不存在励磁无法调节的问题，调节是在励磁机的励磁回路，也就是副励磁机的输出回路上的。

标准答案

没错，副励磁机完全可以用永磁电机，但是13楼的兄弟说的是无刷同步发电机的励磁机（转枢式三相交流发电机），13楼称这个励磁机为副发电机（不是副励磁机），这个副发电机不能用永磁电机，否则同样存在励磁无法调节问题。

long98194

说实在的，其实采用永磁后电机体积减少不少，但是爱莫能用，期待技术能突破

么么茶

技术难点是调节以保证强励，电压，功率因数。。。。

这就是永磁机的存在的缺点

如果用旋转变压器来代替，不知能不能解决这个问题

么么茶

回复 16# 张老五


    不知有没有实例。有的话请列举
谢谢。。。