第十章 三相同步发电机基本工作原理和结构

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1、第十章三相同步发电机基本工作原理和结构10-1同步发电机是怎样发出三相对称正弦交流电的？答：同步发电机的转子上绕有励磁绕组，通以直流电励磁，产生磁场，并由原动机带动旋转，使定子三相对称绕组不断切割转子磁场而感应出三相交流电动势。（1）波形：由于感应电动势的波形主要取决于转子磁场在气隙空间分布的波形，制造时使转子磁极的磁场在气隙空间尽可能按正弦波分布，三相绕组的Y形连接和采用短距、分布绕组，便得到正弦波形的感应电动势；（2）大小：由于定子三相绕组对称，它们切割同一个转子磁场，三相感应电动势也对称，大小均为（3）相位差和相序：由于定子绕组在空间位置上互差1200电角度，转子旋转

2、磁场切割定子三相绕组在时间上有先后顺序，定子的三相感应电动势在时间相位上就互差1200电角度，如果将先切割的一相定义为A相，则后切割的那两相就为B相和C相，因此三相电动势的相序与转子转向一致，其由转子转向决定；（4）频率：转子转过一对磁极，感应电动势就经历一个周期的变化，若电机有p对磁极，转子以每分钟n转旋转，则每分钟内电动势变化pn个周期，即频率为：也就是当电机的磁极对数p一定时，频率f和转速n有严格不变的关系。 10-2什么叫同步电机？其感应电动势频率和转速有何关系？怎样由其极数决定它的转速？答：转子的转速恒等于定子旋转磁场的转速的电机称为同步电机，其感应电动势的频率与

3、转速之间的关系是：，当电机的磁极对数p一定时，f∝n，即：频率f与转速n之间保持严格不变的关系。 10-3说明汽轮发电机的基本结构，为什么汽轮发电机的转子采用隐极式，而水轮发电机的转子采用凸极式？答：汽轮发电机的基本结构由定子、转子两部分组成，定子由定子铁心、电枢绕组、机座及端盖等部件组成；转子由转子铁心、励磁绕组、护环、集电环、中心环、阻尼绕组和风扇等组成。隐极式发电机转子的励磁绕组嵌放在转子表面各槽内，气隙均匀，机械强度好，适用于少极、高转速的汽轮发电机，凸极式发电机转子气隙不均匀，对着极弧气隙小，而极间气隙大，励磁绕组嵌放在极弧下，适用于多极低转速的水轮发电机。 10

4、-4有一台QFS-300-2的汽轮发电机，UN=18千伏，，fN=50赫兹，试求（1）发电机的额定电流；（2）发电机在额定运行时能发多少有功和无功功率？解：（1）额定电流（2）额定功率因数角有功功率无功功率 10-5有一台TS854-210-40的水轮发电机，PN=100兆瓦，UN=13。8千伏，，fN=50赫兹，求（1）发电机的额定电流；（2）额定运行时能发多少有功和无功功率？（3）转速是多少？解：（1）额定电流（2）有功功率无功功率（3）转速