每种发电机都必须有永磁铁吗？同步异步，励磁绕组通以直流电又是干嘛的?我糊涂了。

永磁发电机的成本高，所以中大型发电机都没有永磁铁。但所有的发电机都有励磁系统。

他励励磁系统的特点是用同轴的交流励磁机作为主整流器的电源。这种励磁方式具有励磁电流独立，工作比较可靠和减少自用电消耗量等优点，是过去发电机主要励磁方式，具有较成熟的运行经验。缺点是励磁调节速度较慢，维护工作量大。
自励励磁系统的特点是励磁电源取自发电机自身，用励磁变压器或与励磁变流器共同供给整流装置变换成直流后，再供给发电机本身，这种励磁系统具有结简单，设备少，投资省和维护工作量少等优点。缺点是稳定性不够好。

励磁系统的主要作用。
1、根据发电机负荷的变化相应的调节励磁电流，以维持机端电压为给定值；
2、控制并列运行各发电机间无功功率分配；
3、提高发电机并列运行的静态稳定性；
4、提高发电机并列运行的暂态稳定性；
5、在发电机内部出现故障时，进行灭磁，以减小故障损失程度；
6、根据运行要求对发电机实行最大励磁限制及最小励磁限制。

发电机原理。
发电机通常由定子、转子、端盖.电刷.机座及轴承等部件构成。
定子由机座.定子铁芯、线包绕组、以及固定这些部分的其他结构件组成。
转子由转子铁芯、转子磁极（有磁扼.磁极绕组)、滑环、(又称铜环.集电环)、风扇及转轴等部件组成。
通过轴承、机座及端盖将发电机的定子，转子连接组装起来，使转子能在定子中旋转，通过滑环通入一定励磁电流，使转子成为一个旋转磁场，定子线圈做切割磁力线的运动，从而产生感应电势，通过接线端子引出，接在回路中，便产生了电流。

从物理结构来说，发电机的定子和转子除了是一个原动力的拖动外，是完全独立、互不干扰的两部分；
发电机的定子是有功源，产生感应电动势、电流，在原动力的拖动下，向外输出交流电的有功，由原动力（油量、气量、风量、水量等）决定有功功率的大小。
发电机的转子是无功源、绕组从外部引入直流电建立磁场，在原动力的拖动下，向外输送交流电的无功，由输入转子的直流电大小决定无功功率的大小。
从电磁原理来说，转子和定子又是紧密联系的，发电机的有功和无功都是由定子输出的，转子的力矩决定有功功率的大小，转子线圈的直流电流决定无功功率的大小。

同步和异步都是指电机的转速与电源频率的关系，与电机的负荷无关。
同步是指电机的转速与电源交流电的频率同步。
异步是指电机的转速与电源交流电的频率不同步。
他们的差别的原因是在于电机的结构。
为了使电机转子旋转，电机的定子产生旋转磁场，电机的转子也必须有磁场，使转子转起来。
如果电机的转子的磁场是通过外界向转子上的线圈供电而产生，转子将跟随定子的磁场转动，转速等于磁场旋转的速度，也就是同步。
如果电机的转子的磁场不是通过外界向转子上的线圈供电而产生，是靠定子的旋转磁场感应转子的鼠笼状导体，从而产生电流和磁场，使转子转动，这时为了能使旋转磁场的磁力线切割转子的鼠笼状导体，从而产生电流，二者的转速必须有一个差，也就是转子的转速不等于磁场的转速，就是异步。
从结构上区分，同步电机的转子有绕组，有电刷向转子供电，而异步电机的转子无绕组，也无电刷。
从应用上分，同步电机用于对转速要求严格的场合，价格也很贵。而异步电机普遍使用在一般场合，价格低廉。

不是每种发电机都需要永磁铁，但永磁铁是其中一种常见的励磁方式。励磁绕组通以直流电也是为了产生磁场。
发电机通常有同步和异步两种类型。在同步发电机中，转子绕组（励磁绕组）通以直流电产生恒定的磁场，这个磁场与转子一起旋转，进而在定子绕组中产生交流电。而在异步发电机中，转子是一个带有齿槽的结构，当转子转动时，磁场会在定子绕组中交替变化，从而产生交流电。
永磁铁在发电机中的应用主要是为了提供磁场。在一些发电机中，永磁铁被放置在转子上，这样当转子旋转时，磁场也会随之旋转。这个旋转的磁场会在定子绕组中产生交流电。而在另一些发电机中，永磁铁被放置在定子上，这样磁场就会相对静止，而转子上的绕组通过感应作用产生交流电。
励磁绕组通以直流电也是为了产生磁场。在一些发电机中，励磁绕组被放置在转子上，通过通以直流电来产生磁场。这个磁场与转子一起旋转，进而在定子绕组中产生交流电。而在另一些发电机中，励磁绕组被放置在定子上，通过通以直流电来产生恒定的磁场，这个磁场与转子上的齿槽相互作用，使转子旋转并产生交流电。

以前的发电机组多数都有永磁机，给调速器提供转速信号；现在的大型发电机组多数都没有永磁机，因为调速器的测速板测量范围从零点几伏到100多伏，可以直接从机端电压互感器上取信号残压信号来测速；同步是指发电机转子产生的主磁通和定子线圈内的三相旋转磁场旋转速度始终保持一致，而异步是指定子线圈内的三相旋转磁场旋转速度大于转子回路感生电流产生的磁通旋转速度；励磁绕组通直流电后可以在转子磁极中依次产生N极和S极，转子磁极依次切割发电机定子线棒，从而在定子线棒上感应出感生电势。

只有永磁发电机的转子才用永久磁铁。一般工业用发电机的转子磁场并不用永久磁铁，而用通入直流电的电磁铁，因为这样只要改变励磁电流的大小，就可改变转子磁场强度，从而可改变发电机电压或功率因数。并可缩小发电机的体积。

有的发电机励磁是永磁机，发电机原理初中课本就学了吧，无论是自励还是他励，都是为发电机提供励磁电流；同步发电机应用较多，异步发电机多为小容量，发电需要并网或者并联电容器，且效率不高。