3．特点及应用

ACEM的运行机理决定了它具有以下一些性能：
l - 用于发电机可实现变速恒频发电；
l - 用于电动机可实现高效调速和变频启动；
l - 电机的有功功率和无功功率独立可调；
l - 控制自由度比传统的同步电机或异步电机更多，运行性能更灵活优越；
l - 励磁变频器的容量仅为转差功率。

由于ACEM具有以上一系列突出的性能优势，交流励磁技术可以广泛应用于许多场合，其主要的应用意义表现在以下一些方面：
- 实现电力系统的柔性连接，改善电力系统的稳定性；
- 大中型异步电机进相运行，为电力系统提供有力的调压手段；
- 应用于抽水蓄能电站和变落差、多泥沙水系变速发电；
- 大容量变频调速，变频器装置容量可减小，节能效果好，调速范围宽，成本降低。

ACEM采用电力电子变流器作为励磁装置，一方面使得系统具有控制灵活、结构简单、体积小、成本低等优点，但是另一方面会因变流装置的非正弦供电导致非常严重的谐波问题。采用交交变频器励磁时，输出电压波形由输入电网电压的片段组成，含有大量谐波；采用PWM变频器时，由于大功率条件下，斩控器件的开关频率不高，谐波频率较低，幅值较大。这些谐波分量同基波励磁分量一起施加在ACEM的转子绕组上，将产生一系列问题，主要表现在：
l - 丰富的电力谐波会导致系统调节困难，控制性能下降；
l - 在发电机定子侧产生大量空载谐波电压，导致并网困难；
l - 发电机并网后，或电动机正常运行时，产生大量的谐波电流污染电网，影响电网的电能质量；
l - 增加电机损耗和发热，影响电机绝缘的可靠和寿命；
l - 在电机中产生各类脉振转矩，导致电机产生噪声与振动，特别是当脉振转矩的频率等于电机的固有频率时，还会影响电机的正常运行。

所以，解决交流励磁电机的电力谐波问题是交流励磁技术实用化的关键。