目前在水力發電機中,通常仍然使用一個發電機勵磁柜來進行自勵磁。如果使用直流發電機進行自勵,那么該直流發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建永磁發電機。比如,可以通過可調整的整流器獲得直流電源以進行激勵(副勵磁)。為了實現調節,還會采用所謂的放大器、磁放大器或激場電機放大器,這些組件對發電機的結構幾乎沒有影響。
發電機勵磁柜可以通過多種方式進行驅動。
1.通常,勵磁柜直接機械安裝在“激磁邊”的軸伸上,大多數情況下為懸掛式。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。根據實際操作,經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電機的滑環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系統外部,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電機內部。勵磁柜直接通過皮帶進行機械驅動的方式很少使用,主要是在小功率發電機中才會采用這種方法。
2.關于發電機與勵磁裝置的電氣耦合,勵磁變流機或靜態整流器通常通過變壓器由發電機的電壓供電。然而,一般要求發電機具備自勵運行的能力,即不依賴于電網或外部電源。因此,為了給勵磁變流機或整流器提供電源,通常在發電機內部采用一種稱為同軸發電機的裝置。在勵磁運行時,這種發電機需要與發電機保持相同的極數,并且在使用同軸發電機時,必須確保實現穩定的直流勵磁。
水輪機調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,將水輪機軸與發電機軸連接,以實現調速。現在,在大型發電機上,這種方法已經被電氣組合所替代。此時,永磁發電機通過傳動裝置直接與發電機軸相連,并為永磁電動機或水輪機電調節器的勵磁柜提供動力,這樣能夠有效保證水輪機與發電機之間的轉速傳遞。