目前在水力發(fā)電機(jī)中,通常仍然使用一個發(fā)電機(jī)勵磁柜來進(jìn)行自勵磁。如果使用直流發(fā)電機(jī)進(jìn)行自勵,那么該直流發(fā)電機(jī)需要由一個直流電源進(jìn)行勵磁,這可以通過直流副勵磁柜或某些交流機(jī)的部分來構(gòu)建永磁發(fā)電機(jī)。比如,可以通過可調(diào)整的整流器獲得直流電源以進(jìn)行激勵(副勵磁)。為了實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié),還會采用所謂的放大器、磁放大器或激場電機(jī)放大器,這些組件對發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)幾乎沒有影響。
發(fā)電機(jī)勵磁柜可以通過多種方式進(jìn)行驅(qū)動。
1.通常,勵磁柜直接機(jī)械安裝在“激磁邊”的軸伸上,大多數(shù)情況下為懸掛式。在沖擊式水輪機(jī)或蓄能機(jī)組中,如果軸沒有自由端,主勵磁機(jī)有時也會將副勵磁柜安裝在軸承之間。根據(jù)實(shí)際操作,經(jīng)常會選擇這種安裝方式。主勵磁柜和副勵磁柜的換向器與發(fā)電機(jī)的滑環(huán)在空間位置上是相鄰的。勵磁柜幾乎總是安裝在密閉的空氣循環(huán)系統(tǒng)外部,這不僅是出于操作的考慮,還為了防止難以從空氣中過濾的煤塵沉積在發(fā)電機(jī)內(nèi)部。勵磁柜直接通過皮帶進(jìn)行機(jī)械驅(qū)動的方式很少使用,主要是在小功率發(fā)電機(jī)中才會采用這種方法。
2.關(guān)于發(fā)電機(jī)與勵磁裝置的電氣耦合,勵磁變流機(jī)或靜態(tài)整流器通常通過變壓器由發(fā)電機(jī)的電壓供電。然而,一般要求發(fā)電機(jī)具備自勵運(yùn)行的能力,即不依賴于電網(wǎng)或外部電源。因此,為了給勵磁變流機(jī)或整流器提供電源,通常在發(fā)電機(jī)內(nèi)部采用一種稱為同軸發(fā)電機(jī)的裝置。在勵磁運(yùn)行時,這種發(fā)電機(jī)需要與發(fā)電機(jī)保持相同的極數(shù),并且在使用同軸發(fā)電機(jī)時,必須確保實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的直流勵磁。
水輪機(jī)調(diào)速器對勵磁要求的安全性也十分重要。過去,通常通過皮帶傳動的方式,將水輪機(jī)軸與發(fā)電機(jī)軸連接,以實(shí)現(xiàn)調(diào)速。現(xiàn)在,在大型發(fā)電機(jī)上,這種方法已經(jīng)被電氣組合所替代。此時,永磁發(fā)電機(jī)通過傳動裝置直接與發(fā)電機(jī)軸相連,并為永磁電動機(jī)或水輪機(jī)電調(diào)節(jié)器的勵磁柜提供動力,這樣能夠有效保證水輪機(jī)與發(fā)電機(jī)之間的轉(zhuǎn)速傳遞。