电机与变压器 教学课件 作者 郑立冬 模块八.ppt

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1、项目一同步电机的特点和分类项目二同步电机的结构和工作原理项目三同步发电机的励磁系统项目四同步电动机的启动项目五同步发电机的并联运行活动一同步电机的特点活动二同步电机的分类活动三同步电机的铭牌值及铭牌数据项目一同步电机的特点和分类同步电机是交流旋转电机的一种,其转速恒等于同步转速n1=60f/p,两者之间的相对转速为“0”，故称同步电机。作发电机运行是同步电机最主要的运行方式，几乎所有电网都是由三相同步发电机供电的。同步电动机的功率因数可以调节，在不要求调速的场合，应用大型同步电动机可以提高电网的功率因数，从而提高电网

2、的运行效率，这是同步电机的另一个重要用途。活动一同步电机的特点活动二同步电机的分类同步电机按用途分为同步发电机、同步电动机和调相补偿机。1、同步发电机将其他形式的能转换为电能的同步电机称为同步发电机。同步发电机是现代发电厂的主体设备。目前世界上大部分发电站都采用同步发电机发电。按拖动发电机的原动机的形式，同步发电机可分为汽轮发电机、水轮发电机和燃油发电机等几种。（1）汽轮发电机以汽轮机为原动机拖动同步发电机产生电能的设备，为汽轮发电机，其转速为1500r/min或3000r/min，功率在300～600000KW，电

3、压在400～27000V之间。目前我国生产的汽轮机有氢外冷的QFQ系列、氢内冷系列和双水内冷的QFS系列等。（2）水轮发电机以水轮机为原动机拖动同步发电机产生电能的设备，为水轮发电机，其转速为50r/min或1500r/min，功率在300～600000KW，电压在400～20000V之间。目前我国生产的水轮机是TS系列。（3）燃油发电机以柴油或汽油为原动机拖动同步发电机产生电能的设备，为燃油发电机，其转速为250r/min或3500r/min，功率在几瓦到几千千瓦，电压在220～6300V之间。燃油发电机的成本。2

4、、同步电动机将电能转换为机械能的同步电机，为同步电动机。通过调节同步电动机的励磁电流，可以调节同步电动机的功率因数，具有改善电网功率因数的作用。同步电动机的转速不随负载的变化而改变，因此多应用在不需要调速而功率又较大的场合。3、调相补偿机调相补偿机实际上是一台空载运行的同步电动机，主要用于变电站或大型工、矿企业的供电系统中，专门用来调节电网的无功功率，补偿电网的功率因数。活动三同步电机的铭牌值及铭牌数据同步电机的铭牌数据主要包括以下几种：1)指发电机额定运行时，定子输出端的绕组线电压，单位为V或KV。2)指发电机额定

5、运行时，定子绕组的线电流，单位为A或KA。3)指电动机输出功率的保证值，发电机用额定容量单位为VA或KVA或MVA;电动机用额定功率,单位为W或KW或MW。4）额定功率因数：额定运行时，同步电动机的功率因数。5）额定频率：指额定运行时，电枢输出端电压的频率，我国的工业频率规定为50Hz。6）额定转速：指额定运行时，同步电机的转速，即同步转速。铭牌数据是同步电机安全、可靠运行的基本参考数据。活动一同步发电机的结构和工作原理活动二同步电动机工作原理项目二同步电机的结构和工作原理活动一同步发电机的结构和工作原理与感应电机一

6、样，同步电机也是由定子及转子两大部分所组成，定子上有三相交流绕组；转子上则有励磁绕组，通入直流电流后，能产生磁场。一、定子：同步电机的定子由定子铁芯、电枢三相绕组、机座和端盖等部件所组成。二、转子：同步电机的转子有两种结构型式，即凸极式和隐极式。这是根据定转子之间的气隙的分布情况来定义的。1、隐极式发电机的结构转子作成圆柱形，气隙均匀分布。2、凸极式发电机的结构转子有明显的突出的磁极，气隙分布不均匀区别：对于高速旋转的同步电机，在转子结构上，我们采用隐极式，而对于低速旋转的电机，由于转子的圆周速度较低，离心力较小，故

7、采用制造简单、励磁绕组集中安放的凸极式结构。汽轮发电机：转速高，采用隐极式。水轮发电机：转速低，采用凸极式。两极汽轮发电机转子结构图水轮发电机结构图3．同步发电机的工作原理原理图：3．同步发电机的工作原理同步发电机的励磁绕组通以直流励磁电流，建立起主磁场。主磁极在原动机的拖动下以同步速度转动，并顺次切割定子各相绕组，在三相对称的电枢绕组产生随时间按正弦规律变化的交变感应电动势。由于i相对称绕组在位置上彼此互差120°电角度，三相绕组的感应电动势的相位也彼此互差120°。设U相绕组的感应电动势的初相角为“0”，则三相绕

8、组的感应电动势分别为：三相感应电动势的波形如图所示，若三相绕组接上负载，发电机向负载输出三相交流电能，完成机械能向电能的转换。感应电动势的频率与原动机拖动发电机时，发电机转子的转速n和磁极对数p的关系是活动二同步电动机工作原理定子的对称三相绕组接到三相交流电源上，便有三相对称电流流过而在空间形成旋转磁场。该磁场以同步转速在气隙空间旋转。转子励磁