目前在水力發(fā)電機(jī)中,通常仍然使用一個(gè)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁柜來(lái)進(jìn)行自勵(lì)磁。如果使用直流發(fā)電機(jī)進(jìn)行自勵(lì),那么該直流發(fā)電機(jī)需要由一個(gè)直流電源進(jìn)行勵(lì)磁,這可以通過(guò)直流副勵(lì)磁柜或某些交流機(jī)的部分來(lái)構(gòu)建永磁發(fā)電機(jī)。比如,可以通過(guò)可調(diào)整的整流器獲得直流電源以進(jìn)行激勵(lì)(副勵(lì)磁)。為了實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié),還會(huì)采用所謂的放大器、磁放大器或激場(chǎng)電機(jī)放大器,這些組件對(duì)發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)幾乎沒(méi)有影響。
發(fā)電機(jī)勵(lì)磁柜可以通過(guò)多種方式進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
1.通常,勵(lì)磁柜直接機(jī)械安裝在“激磁邊”的軸伸上,大多數(shù)情況下為懸掛式。在沖擊式水輪機(jī)或蓄能機(jī)組中,如果軸沒(méi)有自由端,主勵(lì)磁機(jī)有時(shí)也會(huì)將副勵(lì)磁柜安裝在軸承之間。根據(jù)實(shí)際操作,經(jīng)常會(huì)選擇這種安裝方式。主勵(lì)磁柜和副勵(lì)磁柜的換向器與發(fā)電機(jī)的滑環(huán)在空間位置上是相鄰的。勵(lì)磁柜幾乎總是安裝在密閉的空氣循環(huán)系統(tǒng)外部,這不僅是出于操作的考慮,還為了防止難以從空氣中過(guò)濾的煤塵沉積在發(fā)電機(jī)內(nèi)部。勵(lì)磁柜直接通過(guò)皮帶進(jìn)行機(jī)械驅(qū)動(dòng)的方式很少使用,主要是在小功率發(fā)電機(jī)中才會(huì)采用這種方法。
2.關(guān)于發(fā)電機(jī)與勵(lì)磁裝置的電氣耦合,勵(lì)磁變流機(jī)或靜態(tài)整流器通常通過(guò)變壓器由發(fā)電機(jī)的電壓供電。然而,一般要求發(fā)電機(jī)具備自勵(lì)運(yùn)行的能力,即不依賴(lài)于電網(wǎng)或外部電源。因此,為了給勵(lì)磁變流機(jī)或整流器提供電源,通常在發(fā)電機(jī)內(nèi)部采用一種稱(chēng)為同軸發(fā)電機(jī)的裝置。在勵(lì)磁運(yùn)行時(shí),這種發(fā)電機(jī)需要與發(fā)電機(jī)保持相同的極數(shù),并且在使用同軸發(fā)電機(jī)時(shí),必須確保實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的直流勵(lì)磁。
水輪機(jī)調(diào)速器對(duì)勵(lì)磁要求的安全性也十分重要。過(guò)去,通常通過(guò)皮帶傳動(dòng)的方式,將水輪機(jī)軸與發(fā)電機(jī)軸連接,以實(shí)現(xiàn)調(diào)速?,F(xiàn)在,在大型發(fā)電機(jī)上,這種方法已經(jīng)被電氣組合所替代。此時(shí),永磁發(fā)電機(jī)通過(guò)傳動(dòng)裝置直接與發(fā)電機(jī)軸相連,并為永磁電動(dòng)機(jī)或水輪機(jī)電調(diào)節(jié)器的勵(lì)磁柜提供動(dòng)力,這樣能夠有效保證水輪機(jī)與發(fā)電機(jī)之間的轉(zhuǎn)速傳遞。