沟通励磁技能是一种抢先的发电及调速驱动技能，运用此项技能的发电机或电动机总称为沟通励磁电机（AC Excited Machine——ACEM）。
1．根柢构造与作业原理

ACEM又称为异步化同步电机，其定子通常与通常同步电机没有根柢差异，但转子具有两相或两相以上可控励磁绕组，因而构造上与绕线式异步电机根柢一样。

ACEM作业时定子直接接电网电源，转子绕组接到一个频率、幅值、相位和相序可以调度的三相电源，可以选用直流励磁，但更多时分选用沟通励磁，然后使电机作业于同步或可控的异步情况，经过改动转子电压的频率和相位，不光可使电机完毕变速恒频发电，并且还可以作为调速电动机作业。可见从作业机理上看沟通励磁电机又是一种双馈电机。

从以上所述可知，可以选用绕线式异步电机作为沟通励磁电机，该电机既可所以已系列化出产的，也可所以专门计划的。在前一种情况下电机需作一些不大的改造，如加固转子护环，以便可以在超同步速度下作业；有时引出六个集电环等等。后两种情况通常是在制作大功率ACEM时，可以制作出具有十分好技能经济方针的电机，因为计划中还思考到该机组其他部件的功用。

2．翻开前史

早在1935年德国工程师E.Tuxen就提动身电机选用双轴励磁，1962年土耳其的C.Hamdi Sepen宣告了《跋涉沟通输电体系的暂态功率极限的办法》，掀开了近代双轴机研讨的前奏。到七十年代，国际上研讨双轴机的文章显着增多。可是以往的双轴励磁操控办法通常选用调压和调功角功用别离操控，这种操控办法不能支撑双轴机的异步作业功用，因为异步作业央求两相励磁绕组的功用有必要是对等的。

前苏联的电力作业者首要提出异步化水轮发电机，于1958年制作了国际榜首台50MW异步化水轮发电机，1985年又成功地投运了200MW异步化汽轮发电机。作业情况标明异步化同步发电机能深度吸收无功作业，并可以跋涉电力体系的静态与暂态安稳性。异步化同步发电机转子通常选用对称散布的二相励磁绕组。

跟着大功率半导体器材与微电子技能的翻开，转子选用三相沟通励磁办法越来越遭到重视，用于电动办法，即是通常称作的双馈作业。日本从80年代开端研讨三相沟通励磁发电技能，并在飞轮蓄能和抽水蓄能电站取得了成功的运用。作业标明三相沟通励磁变速发电可以处理水轮机的振荡、汽蚀和磨损，跋涉水轮机功率，在水泵作业工况可以添加主动调频容量，跋涉电力体系的安稳性。

从调速驱动的视点，可以说ACEM来历于沟通调速理论中的转差功率操控式传动体系或即串级调速体系。这种思维提出于20世纪30年代，它把绕线式异步电机转子绕组的输出功率经过整流变成直流，供给直流电动机，让它把这有些能量改动成机械能而加以运用。传统上有两种计划：克拉默（Kraemer）体系和西尔比斯（Scherbius）体系。后来又呈现了用可控水银整流器构成的逆变器代替直流电动机的接连式串级调速设备，但因功用不志趣而未能推行运用。直到晶闸管的研制成功和广泛运用往后，接连式转差功率操控式传动体系才得到活络翻开和运用。其间，接连克拉默体系是用一套整流—逆变（交—直—交）体系运送转差功率，接连西尔比斯体系则用一套直接变频（交—交）体系运送转差功率。中选用具有双向功率传输功用的变频设备运用于串级调速设备中后，根柢上就构成了如今的ACEM体系。

3．特征及运用

ACEM的作业机理挑选了它具有以下一些功用：
l - 用于发电机可完毕变速恒频发电；
l - 用于电动机可完毕高效调速和变频主张；
l - 电机的有功功率和无功功率独立可调；
l - 操控安闲度比传统的同步电机或异步电机更多，作业功用更活络优胜；
l - 励磁变频器的容量仅为转差功率。

因为ACEM具有以上一系列超卓的功用优势，沟通励磁技能可以广泛运用于许多场合，其首要的运意图义表如今以下一些方面：
- 完毕电力体系的柔性联接，改进电力体系的安稳性；
- 大中型异步电机进相作业，为电力体系供给有力的调压办法；
- 运用于抽水蓄能电站和变落差、多泥沙水系变速发电；
- 大容骤变频调速，变频器设备容量可减小，节能作用好，调速计划宽，本钱下降。

ACEM选用电力电子变流器作为励磁设备，一方面使稳妥系具有操控活络、构造简略、体积小、本钱低一级利益，可是另一方面会因变流设备的非正弦供电致使十分严峻的谐波疑问。选用交交变频器励磁时，输出电压波形由输入电网电压的片段构成，富含许多谐波；选用PWM变频器时，因为大功率条件下，斩控器材的开关频率不高，谐波频率较低，幅值较大。这些谐波重量同基波励磁重量一同施加在ACEM的转子绕组上，将发作一系列疑问，首要表如今：
l - 丰盛的电力谐波会致使体系调度艰难，操控功用下降；
l - 在发电机定子侧发作许多空载谐波电压，致使并网艰难；
l - 发电机并网后，或电动机正常作业时，发作许多的谐波电流污染电网，影响电网的电能质量；
l - 添加电机损耗和发热，影响电机绝缘的牢靠和寿数；
l - 在电机中发作各类脉振转矩，致使电机发作噪声与振荡，分外是当脉振转矩的频率等于电机的固有频率时，还会影响电机的正常作业。

所以，处理沟通励磁电机的电力谐波疑问是沟通励磁技能有用化的要害。

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