电机学 第十二章同步电机的基本类型与结构.ppt

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1、第四篇同步电机作为发电机时，有原动机拖动，电枢相对磁极励磁磁通运动，切割磁力线，感应电动势。发电的关键是磁场与导体有相对运动。直流发电机••••+++++•++-N+-S+-磁极转动，感应电动势的线圈静止，是否有同样的发电效果？定子不变，转子改成直流电机磁极。原动机拖动转子磁极旋转，磁场与定子线圈有相对运动。定子线圈中感应电动势，输出电能。直流发电机••••+++++•++-N+-S+-•++•+•••+++•AXBZCY~+-转磁式同步发电机•++•+•••+++•AXBZCY~+-同步发电机电网同步电机主要用做发电机，现在工农业所用的交流电能几乎全由同步发电机发

2、出。同步电机还可以用做电动机，拖动生产机械，尤其在不要求调速的大功率生产机械中。交流电能几乎全由同步发电机发出。同步电机还可以做同步补偿机用，只向电网发出电感性的或电容性的无功功率，以满足电网对无功功率的需求。了解同步发电机的结构、工作原理，为分析同步发电机的运行性能作必要的准备。了解同步发电机电枢电动势产生的原理本篇学习目的和要求本章要点:12-1同步电机的分类12-2同步电机的基本结构12-3同步电机的冷却方式12-4同步电机的励磁方式12-5同步电机的额定值12-1同步电机的分类按用途分类（空载时的同步电动机）同步发电机同步电动机同步调相机XB•++•+•••

3、+++•AZCY~+-同步电动机XB•++•+•••+++•AZCY~+-同步发电机按结构分类旋转电枢式旋转磁极式为基本结构型式，分隐极式和凸极式很少采用•++•+•••+++•AXBZCY~+-转磁式同步发电机转枢式同步发电机+-N+-S••+++•+•••++AXBYCZ~转枢式同步发电机+-N+-S••+++•+•••++AXBYCZ~直流发电机••••+++++•++-N+-S+-按发电机的原动机分类用于应急电站汽轮发电机水轮发电机内燃机拖动发电机火力发电水力发电按冷却方式分类风冷氢气冷却水冷却空气冷却或干冷超导体发电机12-2同步电机的基本结构12-2同步

4、电机的基本结构一、定子（静止部分）二、转子1、隐极电机结构特点2、凸极（磁极旋转式）3、什么是阻尼绕组？三、同步电机与其它电机的比较定子转子铁芯机座绕组转轴磁极绕组集电环•++•+•••+++•AXBZCY~•++•+•••++•AXBZCY~+-一、定子（静止部分）同步电机定子和异步电机类似，更加强通风冷却效果。导磁的定子铁心是由冲槽叠片叠成。槽中放入三相对称绕组，定子铁心固定在机座上。定子绕组象异步电机一样，按600相带A、B、C三相空间对称分布机座构成通风路径。定子铁心沿轴向长度上，每隔3~6cm，留有通风沟，增加定子铁心的散热面积。同步发电机的定子输出电功

5、率，并产生旋转磁场。二、转子分为凸极式和隐极式气隙均匀，一般极对数等于1，高速同步电机最高转3000r/min。1、隐极电机结构特点转子象直流电机中的旋转电枢。转子为一表面开槽的圆柱体，槽中放入励磁绕组，无明显磁极。+-气隙均匀转子定子磁极旋转式，四极，凸极式。凸极电机特点：有明显磁极。气隙不均匀；一般极对数大1，即用于低速电机。气隙不均匀2、凸极（磁极旋转式）+-转子定子同步电机转速：汽轮发电机极数为2，转速高达3000r/min，细长。水轮发电机极数多，转速低，短粗。类型汽轮发电机水轮发电机原动机为高速，转子一般作成二极，隐极式，气隙均匀，容量大，则一般为定子高

6、压，外形细长。转子铁心是实心（机械强度好），可不采用阻尼绕组。汽轮发电机特点：原动机为低速，转子一般为凸极式（多极），气隙不均匀，外形为扁圆形（直径大，分卧式和立式两种）。凸极式转子铁心迭压而成，另外装设阻尼绕组。水轮发电机特点：1905年3.5kw水轮发电机发展：1960年100兆kw现在1000兆kw3、什么是阻尼绕组？与异步电机鼠笼绕组相似，铜条镶嵌在凸极式铁心上，两边用铜片连成闭路。阻尼绕组作用？①抑制并联运行时的机械震荡（形成阻转矩）②同步电动机与同步调相机起动用（即异步起动）为什么汽轮发电机转子可不采用阻尼绕组？因为实心铁心中的涡流能起抑制振荡作用；槽楔

7、也起阻尼作用。同步电机与和直流电机比较同步电机与直流电机都有电枢反应。结构上的差别是，同步电机一般是旋转磁极式。直流电机为旋转电枢式，磁极是固定的。与直流电机的比较同步电机象反装的直流电机。12-3同步电机的冷却方式随着同步电机单机容量不断提高，大型同步电机的发热问题严重。随着同步电机容量增大，大型同步电机采用以下冷却方法。一、空气冷却电机二、氢气冷却电机三、水内冷发电机四、超导体发电机一、空气冷却冷空气由电机两端的风扇打入气体流过定子绕组端部带走热风到热风室，与总热风室汇总，进入发电机下部的空气冷却器，冷却后回到两侧端盖内的冷风进风室，再次进入电机内。总热风室