雙饋發電機

交流勵磁發電機又被人們稱之為雙饋發電機。交流勵磁發電機由於轉子方採用交流電壓勵磁，使其具有靈活的運行方式，在解決電站持續工頻過電壓、變速恆頻發電、抽水蓄能電站電動-發電機組的調速等問題方面有著傳統同步發電機無法比擬的優越性。

交流勵磁發電機主要的運行方式有以下三種：

1)運行於變速恆頻方式；

2)運行於無功大範圍調節的方式；

3)運行於發電-電動方式。

現代大容量發電機有的採用交流勵磁機提供勵磁電流。交流勵磁機也裝在發電機大軸上，它輸出的交流電流經整流后供給發電機轉子勵磁，此時，發電機的勵磁方式屬他勵磁方式，又由於採用靜止的整流裝置，故又稱為他勵靜止勵磁，交流副勵磁機提供勵磁電流。交流副勵磁機可以是永磁機或是具有自勵恆壓裝置的交流發電機。為了提高勵磁調節速度，交流勵磁機通常採用100——200HZ的中頻發電機，而交流副勵磁機則採用400——500HZ的中頻發電機。這種發電機的直流勵磁繞組和三相交流繞組都繞在定子槽內，轉子只有齒與槽而沒有繞組，像個齒輪，因此，它沒有電刷，滑環等轉動接觸部件，具有工作可靠，結構簡單，製造工藝方便等優點。缺點是噪音較大，交流電勢的諧波分量也較大。

隨著電力系統輸電電壓的提高，線路的增長，當線路的傳輸功率低於自然功率時，線路和電站將出現持續的工頻過電壓。為改善系統的運行特性，不少技術先進的國家，在16世紀初開始研究非同步發電機（非同步發電機是利用定子與轉子間氣隙旋轉磁場與轉子繞組中感應電流相互作用的一種交流發電機。）在大電力系統中的應用問題，並認為系統採用非同步發電機后，可提高系統的穩定性，可靠性和運行的經濟性。

1.主要優點：

2.主要缺點：

1.非同步發電機裝備的電站由於無需直流勵磁系統，同期裝置，電站投資費用低。

2.由於無集電環，電刷，轉子勵磁繞組，因此維護及運行費用低。

3.非同步發電機轉子為隱極及無同步發電機類似的轉子繞組，因此一般效率高於同容量同轉速的同步發電機。相同的水源下，採用非同步發電機可以發電。

4.非同步發電機的上述經濟性優勢將會由於非同步發電機所需勵磁(或附加同步容量或附加電容器)受到部分抵消。

5.非同步發電機所需勵磁的大小與電機的額定轉速成反比(即與電機的極對數成正比)，轉速越高，標幺值勵磁越低。

6.非同步發電機電站廠房面積較同步發電機電站廠房面積小。

雙饋電機與普通的繞線式感應電機類似，採用的發電機為轉子雙饋發電機，定子繞組與電網直接相連，轉子繞組通過變頻器供以頻率、幅值、相位和相序都可改變的三相低頻勵磁電流。無論風速發生怎樣的變化，當電機的轉速改變時，通過變頻器調節轉子的勵磁電流頻率來改變轉子磁勢的旋轉速度，使轉子磁勢相對於定子的轉速始終是同步的，定子感應電勢頻率即可保持定值，發電系統便可做到變速恆頻運行。此種結構的發電機是通過對其轉差頻率的控制，來實現發電機的雙饋調速。由於控制方案是在電機的轉子側實現的，流過轉子電路的功率是由交流勵磁發電機的轉速運行範圍所決定的轉差功率，轉差功率僅為發電機定子額定功率的1/4至1/3，所以功率轉換裝置的容量小、電壓低，變頻器的成本大為降低，系統容易設計與整理。這種採用交流勵磁雙饋發電機的控制方案除了可實現變速恆頻控制，減小變頻器的容量外，還可調節勵磁電流的相位，達到改變功率角使發電機穩定運行的目的，所以可吸收更多無功功率，參與電網的無功功率調節，解決電網電壓升高的弊病，從而提高電網運行效率、電能質量與穩定性。缺點是交流勵磁發電機仍然有滑環和電刷，電刷和滑環之間的機械磨損會影響電機的壽命，需要經常維護，目前這種風力發電機技術已經商品化，能生產出MW級風力發電系統。