常年承攬野外工程的朋友H發來一段微信：老伙計，哥們的柴油發電機原先帶好幾個焊機工作都不成問題，現在連一個焊機都帶不動，究竟哪門子鬼搞得，快急死人啦！Ms.參回復老伙計先查查勵磁電路，沒準那顆螺絲震松了。第二天一早剛洗漱完畢，朋友H的微信又來了，原來真如Ms.參預估的，主勵磁回路固定接線端子的螺釘掉了，補了顆新螺釘，一切ok!

勵磁不正常，電機分分鐘鐘掉鏈子

合成磁通由電機所有繞組的合成磁勢建立。在傳統的直流電機中，有效磁勢大部分由勵磁繞組產生；在變壓器中，凈勵磁由一次側或者二次側繞組提供，或者說各自提供一部分，交流電機情況類似。

為交流電機提供勵磁，會對電機應用的運行經濟性和可靠性帶來重要影響。朋友H難解的話題——勵磁故障足以說明：正常運轉的勵磁系統，是確保電機正常運轉的必要前提條件。

交流電機的功率因數

勵磁與交流電機無功功率緊密相關，而提供無功功率需要一定的成本。所以交流電機運行時的功率因數是衡量其經濟性的一個重要指標。低功率因數對系統運行的不利影響主要有三個方面：

●發電機、變壓器和傳輸設備之所以用kVA（容量）而不是用kW（有功功率）來定額，是因為它們的損耗和發熱基本上由電壓和電流的乘積決定、而與功率因數無關，交流設備的物理尺寸和成本大致正比于其額定容量。所以，發電機、變壓器和傳輸設備提供一定有用量的有功功率所需要的投資大致反比于功率因數。

●低功率因數意味著發電和傳輸設備中會有更大的電流和I2R額耗。

●低功率因數會使電壓調整性變差。

無功功率與磁通

從無功功率與建立磁通之間的關系，可以很容易地看出影響電動機所需無功功率的因素。和其他任何電磁裝置一樣，電動機運行所需的合成磁通必須靠電流的磁化分量來建立。不管磁化電流是在定子繞組還是在轉子繞組中流通，其磁路和基本的能量轉換過程沒有任何差別。

●在變壓器中，不管在變壓器中由哪一個繞組通過勵磁電流，對建立磁通來說沒有根本差別。在一些情況下，各個繞組都會提供部分勵磁，如果全部或者部分磁化電流由交流繞組提供，則該繞組的輸入中就必須包含滯后性無功功率，因為磁化電流滯后于電壓90°，從效果看，滯后性無功功率在電動機中建立磁通。

●感應電動機中，唯一可能的勵磁來源是定子輸入。因此，感應電動機必須運行在滯后性功率因數狀態，這一滯后性功率因數在空載時非常低，在滿載時會增大到85%到90%或者更高。引起功率因數的改善是由于負載增大時，所需的有功功率隨之增大。

●對同步電動機來說，可能會有兩個勵磁源：電樞繞組中的交流電流或者勵磁繞組中的直流電流。如果勵磁繞組的電流恰好足以提供所需的磁勢，則電樞繞組就不需要磁化電流分量或者無功功率，電動機就運行在單位功率因數1。如果勵磁電流減小，即使得電動機欠勵，則磁勢的不足必須由電樞繞組彌補，這樣電動機會運行在滯后性功率因數的狀態。如果勵磁電流增大，即使得電動機過勵，則多余的磁勢必須依靠電樞繞組來平衡，電樞電流中會出現一個超前的分量，電動機于是就運行于超前性功率因數的狀態。

變壓器、感應電動機和同步電動機

由于必須給如變壓器和感應電動機這樣的感性負載提供磁化電流，而處于過勵狀態的同步電動機具有提供滯后性電流的能力，這是同步電動機的一大優點，具有很好的經濟意義。從效果看，過勵狀態同步電動機充當了產生滯后性無功功率的發電機，并就此解除提供這一無功分量所需要的電源。所以，它們能起到與補償電容設備同樣的作用。有時也將空載運行的同步電機接入電力系統，僅僅用來調節功率因數或者控制無功功率。這樣的同步電機通常稱為同步補償機，較大規格時它比靜止電容器更為經濟。

汽輪發電機勵磁系統

隨著汽輪發電機可以做到的容量不斷增大，為其提供直流勵磁電流（在較大型機組中達1000A或更高）也越來越困難。一種常用的勵磁電源是與發電機同軸驅動的直流發電機，其輸出通過電刷和滑環向交流發電機的勵磁繞組提供勵磁。另外，也可以用傳統的同軸驅動交流發電機作為主勵磁機來給主發電機提供勵磁。該勵磁機具有靜止的電樞和旋轉的勵磁繞組，其頻率可能是180Hz或者240Hz，其輸出送到一個靜止的固態整流器，整流器的輸出通過（電刷和）滑環給汽輪發電機提供勵磁。

旋轉整流器與無刷勵磁

滑環、換向器和電刷不可避免地會涉及冷卻和維護問題。許多現代勵磁系統通過盡量少用滑動接觸和電刷來避免這類問題。例如，某些勵磁系統用的也是同軸驅動的交流發電機，但勵磁機的勵磁繞組靜止不動，而其交流電樞繞組隨軸旋轉。采用旋轉整流器，直流勵磁可以不通過滑環而直接施加到主發電機的勵磁繞組。