6下-1单元-生活是一首哲理诗

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1、第六章同步电机的稳态分析同步发电机，视为一个有内阻抗的电源！6.1同步电机的基本结构和运行状态同步电机一、同步电机的基本结构旋转电枢式旋转磁极式隐极式（Salient-pole）凸极式（Cylindrical-Rotor）基本结构形式NS+隐极式结构特点：转子是长圆柱形，气隙较为均匀，转子表面有大齿和小齿之分。一对极，由汽轮机拖动，称汽轮发电机高速NS隐极式直轴，大齿中心交轴联想到直流电机的交轴电枢反应和直轴电枢反应！NSNS+凸极式结构特点：转子是扁盘状，转子表面有明显凸出的磁极，气隙为不均匀。多对极，通常由水轮机拖动，称水轮发电机低速

2、NSNS凸极式直轴，磁极中心交轴直轴和交轴的气隙不均匀联想到直流电机的交轴电枢反应和直轴电枢反应！1、汽轮发电机结构（1）定子铁心返回返回1、汽轮发电机结构返回2、水轮发电机结构(1)立式水轮发电机(2)卧式水轮发电机2、水轮发电机结构转子结构10000kW水轮机转子1.发电环节——各种电机引进600MW汽轮发电机国产300MW汽轮发电机国产200MW汽轮发电机定子国产200MW汽轮发电机定子铁心现场运行的水轮发电机６.1同步电机的基本工作原理与结构发电机的物理过程可用图示表示６.1.2同步电机的基本工作原理与分类一、同步发电机的基本工作原

3、理大小：频率：励磁绕组通入直流电流后建立恒定磁场，原动机拖动转子以转速旋转时，其磁场切割定子绕组而感应交流电动势.相序：由转子的转向决定。波形：由可知，波形取决于的空间分布。二、同步电机的运行状态发电机——把机械能转换为电能电动机——把电能转换为机械能补偿机——中没有有功功率的转换，专门发出或吸收无功功率，调节电网的功率因数同步电机运行于哪一种状态，主要取决于定子合成磁场与转子主磁场之间的夹角δ，δ称为功率角定子合成磁场等效磁极(电气旋转磁场）转子主磁极(机械旋转磁场)直轴作功和电枢反应的性质，取决于电气旋转磁场（定子合成磁场）轴线和直轴之

4、间的电角度。NNoNoNoNNSoSoSSSSo主极主极同步电机的三种运行状态发电机补偿机电动机三、同步电机的励磁方式直流励磁机励磁整流器励磁静止式和旋转式整流器励磁又分为静止式和旋转式两种。图6-9表示静止整流器励磁系统的原理图直流励磁机通常与同步发电机同轴，采用并励或他励接法。如图6—8所示四、额定值额定容量SN(或额定功率PN)——指额定运行时电机的输出功率。单位kVA表示容量，单位kW表示有功功率额定电压UN——指额定运行时定子的线电压额定电流IN——指额定运行时定子的线电流额定功率因数cosΦ——指额定运行时电机的功率因数额定频率

5、fN——指额定运行时电枢的频率。我国标准工频规定为50Hz额定转速nN——指额定运行时电机的转速，对同步电机而言，即为同步转速6.2空载和负载时同步发电机的磁场一、空载运行空载运行时，同步电机内仅有由励磁电流所建立的主极磁场。主磁通Φ0通过气隙并与定子绕组相交链，主磁通所经过的主磁路包括空气隙、电枢齿、电枢轭、磁极极身和转子轭等五部分漏磁通Φfσ不通过气隙，仅与励磁绕组相交链当转子以同步转速旋转时，主磁场将在气隙中形成一个旋转磁场，它“切割”对称的三相定子绕组后，就会在定子绕组内感应出一组频率为f的对称三相电动势，称为激磁电动势空载特性是同

6、步电机的一条基本特性气隙线空载特性二、对称负载时的电枢反应当定子接上负载后，电枢绕组将流过对称三相电流，定子电枢电流将产生电枢磁动势电枢磁动势与励磁磁动势相互作用形成负载时气隙中的合成磁动势，并建立负载时的气隙磁场。这时尽管励磁电流没有改变，但气隙磁场已经不同于原来的励磁磁场。对称负载时电枢磁动势的基波对主极磁动势基波的影响称为电枢反应。电枢反应的性质取决于电枢磁动势与励磁磁动势的空间相对位置二、对称负载时的电枢反应电枢磁动势的基波在气隙中所产生的磁场就称为电枢反应。电枢反应的性质(增磁、去磁或交磁)取决于电枢磁动势和主磁场在空间的相对位置

7、。使合成磁场轴线位置从空载时的直轴处，逆转向后移了一个锐角，而幅值也有所增加a)滞后于时的空间矢量图a)滞后于时的空间矢量图从电流角度分析b)超前于时的空间矢量图电枢磁动势交轴电枢反应使功角拉开，与产生电磁转矩和能量转换直接相关直轴电枢反应对同步电机运行影响很大。1.若同步发电机单独供电给一组负载，则负载后，去磁或者增磁性的直轴电枢反应将使气隙内的合成磁通减少或者增加，从而使发电机的端电压产生变动。2.若同步发电机接在电网上，由于电压受到电网控制而不可撼动，将影响无功功率和功率因数。电枢反应后的同步电机磁场负载后励磁磁动势和电枢磁动势形成了

8、一个合成磁场,交轴电枢反应使气隙磁场发生畸变.实际磁场分布和直流电机相似.气隙合成磁场扭斜的程度越大，使在磁场间所产生的切向力及电磁转矩和电磁功率就越大。功率角正是来刻划这种扭斜