目前在水力發(fā)電機中,通常仍然使用一個發(fā)電機勵磁柜來進行自勵磁。如果使用直流發(fā)電機進行自勵,那么該直流發(fā)電機需要由一個直流電源進行勵磁,這可以通過直流副勵磁柜或某些交流機的部分來構(gòu)建永磁發(fā)電機。比如,可以通過可調(diào)整的整流器獲得直流電源以進行激勵(副勵磁)。為了實現(xiàn)調(diào)節(jié),還會采用所謂的放大器、磁放大器或激場電機放大器,這些組件對發(fā)電機的結(jié)構(gòu)幾乎沒有影響。
發(fā)電機勵磁柜可以通過多種方式進行驅(qū)動。
1.通常,勵磁柜直接機械安裝在“激磁邊”的軸伸上,大多數(shù)情況下為懸掛式。在沖擊式水輪機或蓄能機組中,如果軸沒有自由端,主勵磁機有時也會將副勵磁柜安裝在軸承之間。根據(jù)實際操作,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)電機內(nèi)部。勵磁柜直接通過皮帶進行機械驅(qū)動的方式很少使用,主要是在小功率發(fā)電機中才會采用這種方法。
2.關(guān)于發(fā)電機與勵磁裝置的電氣耦合,勵磁變流機或靜態(tài)整流器通常通過變壓器由發(fā)電機的電壓供電。然而,一般要求發(fā)電機具備自勵運行的能力,即不依賴于電網(wǎng)或外部電源。因此,為了給勵磁變流機或整流器提供電源,通常在發(fā)電機內(nèi)部采用一種稱為同軸發(fā)電機的裝置。在勵磁運行時,這種發(fā)電機需要與發(fā)電機保持相同的極數(shù),并且在使用同軸發(fā)電機時,必須確保實現(xiàn)穩(wěn)定的直流勵磁。
水輪機調(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,將水輪機軸與發(fā)電機軸連接,以實現(xiàn)調(diào)速?,F(xiàn)在,在大型發(fā)電機上,這種方法已經(jīng)被電氣組合所替代。此時,永磁發(fā)電機通過傳動裝置直接與發(fā)電機軸相連,并為永磁電動機或水輪機電調(diào)節(jié)器的勵磁柜提供動力,這樣能夠有效保證水輪機與發(fā)電機之間的轉(zhuǎn)速傳遞。