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时间:2019-11-05
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1、同步电机原理同步电机是交流旋转电机的一种,因其转速恒等于同步速机时得名。同步电机主要用作发电机,也可用作电动机和调相机。同步电机原理一同步电机的基本工作原理与结构(一)同步电机的基本结构以汽轮发电机为例:定子铁心:硅钢片叠成。定子(电枢)电枢绕组:三相对称绕组——铜线制成机座:钢板焊接面成,有足够的强度和钢度。转子铁心:采用整块的含铬、镍和钼的合金钢锻成励磁绕组:铜线制成转子护环:保护励磁绕组受离心力时不甩出中心环:支持护环,阻止励磁绕组轴向移动滑环:引励磁电流经电刷、滑环进入励磁绕组同步电机原理转子CA定子绕组B机械端口电
2、端口定子铁心返回同步电机原理返回同步电机原理1、汽轮发电机结构(1)定子铁心返回同步电机原理返回同步电机原理1、汽轮发电机结构返回同步电机原理同步电机原理2、水轮发电机结构(1)立式水轮发电机(2)卧式水轮发电机同步电机原理2、水轮发电机结构转子结构10000kW水轮机转子同步电机原理1.发电环节——各种电机引进600MW汽轮发电机同步电机原理国产300MW汽轮发电机同步电机原理国产200MW汽轮发电机定子同步电机原理国产200MW汽轮发电机定子铁心同步电机原理现场运行的水轮发电机同步电机原理电磁感应定律•电磁感应现象182
3、0年,奥斯特的发现第一次揭示了电流能够产生磁,从而开辟了一个全新的研究领域。当时不少物理家想到:既然电能够产生磁,磁是否也能产生电呢?法拉第坚信磁能够产生电,并以他精湛的实验技巧和敏锐的捕捉现象的能力,经过十年不懈的努力,终于在1831年8月29日第一次观察到电流变化时产生的感应现象。紧接着,他做了一系列实验,用来判明产生感应电流的条件和决定感应电流的因素,揭示了感应现象的奥秘。同步电机原理将线圈与电流计接成闭合回路。由于回路中不含电源,所以电流计的指针不偏转,现将一条形磁铁插入线圈,通过插入、停止、拔出的过程,通过电流计指
4、针的变化可归纳出:只有当磁铁棒与线圈有相对运动时,线圈中才会有电流,相对速度越大,所产生的电流就越强,停止相对运动,电流随之消失。同步电机原理•一个通电线圈和一根磁棒相当,那末,使通电线圈和另一线圈作相对运动,我们将看到完全相同的现象。那末,究竟是由于相对运动还是由于线圈所在处磁场的变化使线圈中产生电流?同步电机原理•一个体积较大的线圈A与电流计G接成闭合回路,另一个体积较小的线圈B与直流电源和电键K串联起来组成另一回路,并把B插入线圈A内,可以看到,在接通和断开K的瞬间,电流计的指针突然偏转,并随即回到零点。若用变阻器代替
5、电键K,同样会观察到这个现象。从这个实验可归纳出:相对运动本身不是线圈产生电流的原因,应归结为线圈A所在处磁场的变化。同步电机原理在稳恒磁场内有一闭合的金属线框A,其中串联一灵敏电流计G,线框的ab部分为可沿水平方向滑动的金属杆。无论ab朝哪个方向滑动,A所在处的磁场并没有变化,但金属框所围的面积发生了变化,结果也产生电流。同步电机原理法拉第电磁感应定律我们知道,闭合回路中有电流产生,那就意味着回路中有电动势存在。这种由于磁通量的变化而引起的电动势称为感应电动势。感应电动势比感应电流更能反映电磁感应现象的本质。当回路不闭合的
6、时候,也会发生电磁感应现象,这时并没有感应电流,而感应电动势却依然存在。此外,感应电流的大小是随着回路的电阻而变的,而感应电动势的大小则不随回路的电阻而变。确切地讲,对于电磁感应现象应这样来理解:当穿过导体回路的磁通量发生变化时,回路中就产生感应电动势。同步电机原理一同步电机的基本工作原理与结构(二)同步电机的基本工作原理与分类1、同步发电机的基本工作原理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n旋转时,其磁场切割定子绕组而感应交流电动势E0.每相绕组匝数pn电势绕组系频率:f=每极磁通60数(Wb)大小:E
7、.f=444NkΦ01w10波形:由eBl=v可知,波形(x)取决于B(x)的空间分布。相序:由转子的转向决定。同步电机原理发电机的物理过程可用图示表示U1•W2•N•V2n•××S×W1V1×U2旋转示意图1旋转示意图2同步电机原理2、同步电机的分类按运行方式,同步电机分发电机、电动机和调相机。按结构型式,同步电机分旋转电枢式和旋转磁极式。旋转磁极式同步电机按磁极形状,又分隐极式和凸极式两种。按原动机类别,同步电机分为汽轮发电机、水轮发电机和柴油发电机等。汽轮发电机一般作成隐极式,现代汽轮发电机均为2极,转速为3000转/
8、分钟,水轮发电机采用凸极式,极数多,转速低。同步电动机、柴油发电机和调相机一般作成凸极式。同步电机原理3同步电机的额定值额定容量S额定功率PNN指电机额定运行时,输出功率的保证值。同步发电机是指输出的额定视在功率或有功功率,单位是KVA或KW。电动机额定容量是指额定条件下转轴上输出的机械功
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