由于增加了其勵(lì)磁控制的自由度, 該類電機(jī)具有超越傳統(tǒng)同步發(fā)電機(jī)的性能, 它們是:
(1) 良好的穩(wěn)定性及轉(zhuǎn)速適應(yīng)能力。交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí), 其轉(zhuǎn)子勵(lì)磁頻率可根據(jù)所需電機(jī)的轉(zhuǎn)速加以控制, 因此當(dāng)水電站采用這種電機(jī)前期發(fā)電時(shí), 僅需控制轉(zhuǎn)子勵(lì)磁頻率就能達(dá)到改變電機(jī)轉(zhuǎn)速的目的, 以適應(yīng)水頭、流量的變化, 使整個(gè)發(fā)電期皆有較高的能量效率及水機(jī)的壽命。動(dòng)態(tài)過程中, 由于電網(wǎng)頻率與電機(jī)轉(zhuǎn)速解耦, 即系統(tǒng)的頻率與電機(jī)運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速成為可控的柔性聯(lián)接, 利于定、轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)再同步, 提高了電機(jī)的穩(wěn)定性與電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性。
(2) 獨(dú)立的有功、無(wú)功調(diào)節(jié)能力。交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī), 勵(lì)磁磁場(chǎng)的大小及相對(duì)轉(zhuǎn)子的位置決定子勵(lì)磁電壓的大小、頻率及其與定子電壓的相位, 采用適當(dāng)?shù)目刂撇呗院? 可使發(fā)電機(jī)輸出的有功、無(wú)功獨(dú)立調(diào)節(jié), 且無(wú)功功率的調(diào)節(jié)是一個(gè)純粹的電磁過程, 過渡過程短, 同時(shí)交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)可按電網(wǎng)的要求運(yùn)行于不同有功、無(wú)功的組合狀態(tài)。
(3) 較強(qiáng)的進(jìn)相運(yùn)行能力。由于增加了勵(lì)磁控制的自由度, 使勵(lì)磁磁場(chǎng)相對(duì)轉(zhuǎn)子的位置成為可控, 超高壓長(zhǎng)線輕載時(shí), 交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)可深度吸收無(wú)功而不失去穩(wěn)定, 因此它具有解決電站因無(wú)功過剩而出現(xiàn)的持續(xù)工頻過電壓, 并不需要附加其它設(shè)備, 且能使電站在優(yōu)化的電壓下運(yùn)行, 提高了設(shè)備運(yùn)行的可靠性, 減少了能量損失。
由于交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)在運(yùn)行上具有上述優(yōu)點(diǎn),展顯了其廣闊的應(yīng)用前景, 因此近十多年受到許多國(guó)家的學(xué)者和工程界的關(guān)注。
交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)主要的 運(yùn)行方式有以下三種:
1) 運(yùn)行于變速恒頻方式;
2) 運(yùn)行于無(wú)功大范圍調(diào)節(jié)的方式;
3) 運(yùn)行于 發(fā)電-電動(dòng)方式.
繞線電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子鐵心是不絕緣的, 交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)的鐵心是絕緣的, 主要是交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)需要考慮轉(zhuǎn) 子交流勵(lì)磁的工況,而繞線電機(jī)一般工作在轉(zhuǎn)差率不高的異步狀態(tài). 使用繞線電動(dòng)機(jī)替代交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)最大的問題就是轉(zhuǎn)子渦流損耗較大,調(diào)速工作的范圍非常有 限,太寬的調(diào)速將導(dǎo)致轉(zhuǎn)子勵(lì)磁交流頻率高,損耗就大了.