第11章 同步电机的基本理论和运行特性08讲解ppt课件.ppt

《第11章 同步电机的基本理论和运行特性08讲解ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第十二章同步电机的基本理论和运行特性+AABCCB定子铁芯滑环转子铁芯空气隙转子绕组定子绕组电刷第一节同步电机的结构一、同步电机的结构旋转磁极式与异步电机一样，同步电机也是由定子及转子两大部分所组成，对于旋转磁极式同步电机，定子上分布有三相对称交流绕组；转子上绕有直流励磁绕组，通入直流电流后，产生相对于转子静止的磁场。1、定子旋转磁极式同步电机的定子也称为电枢，主要由铁芯、绕组、机座和端盖等部件所组成。汽轮机定子实物图机座加工定子装配2、转子由磁极、转轴、阻尼绕组、滑环、电刷等组成。根据磁极形状的不同分为隐极转子和凸极转子。隐极发电机转子结构特点原动机

2、为汽轮机，转速高→发电机极对数少（p≤2），无明显的磁极（隐极式），气隙较均匀；铁芯细而长，采用卧式结构。凸极发电机转子结构特点原动机为水轮机，转速低→极对数多（p≥3）；有明显的磁极（凸极式），气隙不均匀；铁芯短而粗，采用立式结构。凸极转子实物图隐极转子实物图水轮发电机组外观图汽轮发电机组外观图二、同步电机的额定值额定容量SN或额定功率PN：发电机：可以用容量表示出线端的视在功率或用功率表示输出的有功功率；电动机：用功率表示轴上输出的机械功率；调相机：用容量表示出线端输出的无功功率。对于发电机而言，输出的是电功率，则对于电动机而言，输出的是机械功率，

3、则实题演练：1、同步电机的基本特点是转子转速为某一固定的同步转速，即n=n1=___________。同步电机最主要的用途是作为___________（电动机、发电机、补偿机）运行，而还有一种较特殊的应用，专门用来向电网输送__________功率的称为同步补偿机。2、汽轮发电机的原动机为汽轮机，转速较高，转子结构特点为：极对数_______，转子形状_______，通常采用_______结构；水轮发电机的原动机为水轮机，转速较低，转子结构特点为：极对数_______，转子形状_______，通常采用_______结构；3、同步发电机中，阻尼绕组起抑制

4、转子______________的作用，同步电动机和补偿机中，阻尼绕组主要作为______________用，励磁系统应满足的条件:能稳定提供发电机从空载到满载所需的If;当电网电压减小时，能快速强行励磁，提高系统稳定性；发电机突然甩负荷时能快速减磁，限制电压过高；当电机内部发生短路故障时,能快速灭磁；运行可靠，维护方便，简单，经济；多台并联运行时，能够成组配合调节无功功率；第二节同步电机的励磁第二节同步电机的励磁一、直流励磁机励磁系统直流励磁机与同步发电机同轴，当发电机旋转起来后，励磁机就可发出直流电供给励磁绕组。二、交流励磁机整流励磁系统交流励磁机

5、与整流装置相配合又可分为静止整流励磁和旋转整流励磁无换向器，系统运行可靠，励磁容量高1、静止整流励磁系统2、旋转整流励磁系统主励磁机采用旋转电枢式三相同步发电机无电刷和集电环，运行可靠，适用于防燃防爆场合但灭磁时间常数大，转子绕组保护困难第三节同步电机的空载运行定义：定子绕组开路的状态物理过程：转子通直流励磁电流，产生相对转子静止的磁场，转子以同步速旋转，转子磁场以同步速切割定子绕组，在定子绕组内感应空载电动势，感应电动势随时间变化规律与转子磁场沿空间分布规律相同。一、隐极式同步电机的空载磁动势定义：励磁磁动势波形系数实际波形：阶梯波基波分量转子铁芯转

6、子绕组在波的形状不变的情况下，基波幅植与其幅植之间的比值是固定的，该比值称为波形系数。二、凸极式同步电机的空载磁动势实际波形：矩形波基波分量转子铁芯转子绕组三、时间相量和空间矢量时间相量：随时间按正弦规律变化的量空间矢量：在空间按正弦规律分布的量励磁磁势基波分量励磁磁密基波分量绕组所匝链的磁通定子绕组感应电动势注意：磁动势和磁通密度等空间矢量是由三相电枢和主极的共同作用产生的（相互叠加），是三相共有的。而时间相量仅指一相的量，如某一相的电动势、电压、电流及绕组匝链的磁通量。磁动势和磁通密度等空间矢量随转子转过一个周期（注意：不是一个圆周），定子绕组交链

7、的磁通量以及定子绕组中的感应电动势等时间变量也变化一个周期，即这些空间矢量和时间相量的变化频率是相同的。这样我们就可以把这些空间矢量图和时间相量图画在同一个坐标系里进行分析。相应的图称为时空矢量图。时空矢量图参考轴的选取时间相量和空间矢量都以A相绕组轴线作为参考轴。A相绕组轴线励磁绕组的轴线两极间的中线四、空载电动势相量五、电压波形的正弦畸变率定义：额定功率为10到1000kVA的交流发电机，其线电压波形允许的正弦畸变率不超过10%，额定功率为1000kVA以上的交流发电机，其线电压波形允许的正弦畸变率不超过5%。实题演练：1、凸极同步电机的转子绕组为

8、__________（分布、集中）绕组，其转子磁动势的空间分布波形为___________（正