异步式发电机

异步式发电机是利用定子与转子间气隙旋转磁场与转子绕组中感应电流相互作用的一种交流发电机。随着电力系统输电电压的提高，线路的增长，当线路的传输功率低于自然功率时，线路和电站将出现持续的工频过电压。大容量异步式发电机必须与同步发电机并列运行或接入电网运行，由同步发电机或电网提供自身所需的励磁无功。

⑴异步式发电机装备的电站由于无需直流励磁系统，同期装置，电站投资费用低.⑵由于无集电环,电刷，转子励磁绕组，因此维护及运行费用低.⑶异步式发电机转子为隐极及无同步发电机类似的转子绕组，因此一般效率高于同容量同转速的同步发电机.相同的水源下，采用异步式发电机可多发电.⑷异步式发电机的上述经济性优势将会由于异步式发电机所需励磁(或附加同步容量或附加电容器)受到部分抵消。2100433B

发电机失磁异步运行的影响有以下两点：

①对发电机的影响。

发电机失磁后即进入异步运行工况，此工况对不同结构的发电机能引起不同程度的转子过热、定子端部线圈和端部铁芯部件过热及发电机振动。对整体锻造的隐极式转子发电机.在较小的滑差下可以发出较大的异步功率，一般不会造成危害.故允许短时间异步运行(允许时间由制造厂或经试验决定);对绑线式汽轮发电机(当前已很少使用)与凸极式发电机，特别是有阻尼绕组的水轮发电机，则不允许异步运行。

②对电力系统运行的影响。

发电机失磁后不但不能发出无功功率而且还要从系统吸收无功功率。发电机失磁后在异步运行中所吸收的无功功率约与其额定有功功率的数值相等，发电机失磁后，系统中并列运行的其他发电机须多供出相当失磁发电机额定有功功率数值约两倍的无功功率，才能维持原来系统无功电深的水平。否则系统局部电压要大幅度下降，甚至发展成电压崩溃。

异步发电机主要优点

笼型转子异步发电机结构简单，牢固，特别适合于高圆周速度电机。无集电环和碳刷，可靠性高，不受使用场所限制。由于无转子励磁磁场，不需要同期及电压调节装置，电站设备简化。负荷控制十分简单，多数情况下不需水轮　机调速器，水轮机可全速运行或在锁定导叶开度下在一定转速范围内变速运行。异步发电机尽管可能出现功率摇摆现象，但无同步发电机类似的振荡和失步问题，并网操作简便。

异步发电机主要缺点

大容量异步发电机必须与同步发电机并列运行或接入电网运行，由同步发电机或电网提供自身所需的励磁无功，因此异步发电机是电网的无功负载。尽管从原理上说异步发电机可以借助于电容器孤立运行在自激状态，但处于这种运行状态时，发电机调压能力很弱，当发电机达到临界负荷，将引起电压崩溃。异步发电机的励磁一般而言可由同步发电机，电网或静止电容器提供。具体的励磁提供方式由电站类型或电网运行条件决定。虽然异步发电机不能提供自身和负载所需的无功，可能是一个缺陷，但当其使用恰当时，可作为电网无功优化的一种手段。并将会对电站和电网带来明显的技术经济效益。

《异步化同步发电机》分为上、下两篇，共11章，上篇：异步化汽轮发电机，共5章，主要讨论异步化汽轮发电机电气结构、数学模型、控制原理、运行特性、励磁系统故障后发电机运行行为、异步化汽轮发电机与同步汽轮发电机并列运行及异步化汽轮发电机电磁设计特点；下篇：交流励磁发电机（即双馈感应发电机），共6章，主要讨论交流励磁发电机原理、数学模型、控制策略、运行特性、励磁电源及谐波分析、发电机电磁设计特点及其在水电站和风力发电系统中的应用。《异步化同步发电机》可作为电气工程专业的研究生教材，亦可供电机设计、运行与控制、电力系统等方面的科研、工程技术人员参考。