同步发电机的基本工作原理和结构6.25试讲ppt课件.ppt

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1、[内容]3.同步发电机的励磁系统2.同步发电机的工作原理1.同步发电机的基本结构、分类掌握同步发电机的基本工作原理熟悉同步发电机的基本结构及各主要部件作用。了解同步发电机的励磁系统。[要求]教学目标设计第一节同步发电机的概念1.1同步发电机在发电厂的作用在发电厂中，同步发电机是将机械能转变成电能的唯一电气设备。将一次能源（煤、水力、原子能、燃气、风力）转换为二次能源的发电机，现在几乎都是采用三相交流同步发电机，是世界上的主力发电机。1.2何为同步发电机交流同步发电机，电枢（定子绕组）是静止的，磁极由原动机拖动旋转。定子绕组的功率大、高电

2、压，大电流可不经滑动接触直接引出，小功率、低电压的励磁电流可容易送入转子绕组。同步发电机是转子旋转方向与转子旋转磁场同方向、同速度；异步电动机是转子旋转方向与定子旋转磁场同方向、有频偏差。单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版文本样式第二级第三级第四级第五级同步发动机结构示意图第二节同步发电机结构2.1.1定子铁心是磁路的一部分，由硅钢片叠装而成。内圆槽安放电枢绕组。定子铁心沿轴向每隔一段，留有径向通风沟，以利于散热。大型同步发电机定子铁心由扇形片拼合叠装成定子铁心。2.1.2电枢绕组双层叠绕组，由扁铜线绕制成型后，包以绝缘而成。采用

3、实心导线，空心与实心导线组合绕组，加强冷却。2.1.3机座、端盖、轴承、轴承座及电刷等。同步发电机型号：QFSN-330-2、3相、330MW、20KV、3000r/min、定子2-Y、水氢氢、氢压0.3MPa、水量30m3/h2.1定子由定子绕组（电枢）、定子铁芯、机座、端盖、轴承等组成。发电机本体结构汽轮发电机转子汽轮发电机定子水轮发电机外形水轮发电机转子汽轮发电机外形定子(stator)机座(baseframe)、端盖(endclosure)、定子铁心(statorcore)和定子绕组(statorwindings)等。由转子铁心

4、、励磁绕组、阻尼绕组、护环和中心环、滑环和风扇等组成。2.2转子2.2.1转子铁心是磁路的一部分，固定励磁绕组和阻尼绕组作用。汽轮发电机转子铁心由高机械强度和导磁性能好的整块合金钢锻造而成。转子圆周上大齿，做为发电机的主磁极，其余开口槽部分安放励磁绕组。由扁铜线绕成同心式绕组。槽内导体靠槽楔压紧，端部用合金钢护环固定。2.2.2励磁绕组2.2.3阻尼绕组由铜条和端环焊接而成，是短路绕组。相当于异步机的笼形绕组。在同步发电机中，阻尼绕组起抑制转子机械振荡作用；在同步电动机和调相机中，作为起动绕组。电刷和滑环将直流励磁电流引入到转子励磁绕组

5、中。2.2.4滑环(集电环)发电机转子转子绕组的通风口护环中心环风扇汽轮发电机转子外形发电机定子和转子装配（穿转子）第三节同步发电机的分类3.1按结构型式分隐极式凸极式旋转磁极式旋转电枢式~旋转电枢式（小容量同步电机采用）旋转磁极式（大容量同步电机采用）隐极式（火电机组）凸极式（水电机组）3.2按用途分3.2.1同步发电机：机械能转变成电能。3.2.2同步调相机：空载运行同步电动机，产生或吸收无功功率来调整电网电压。3.2.3同步电动机：电能转变成机械能。3.3按原动机类型分2p=2，n=3000r/min；隐极转子:细长，卧式安装；用

6、在火力发电厂中。3.3.1汽轮发电机：原动机为汽轮机。特点：3.3.2水轮发电机：原动机为水轮机。极数多，转速低，几十转到数百转；凸极转子:短粗，立式安装；用在水力发电厂中。特点：3.3.3柴油发电机：原动机为柴油机。n=500~1500r/min；容量较小；主要作为自备电源、移动电源。特点：3.4按冷却介质和冷却方式分3.4.1空气冷却(空冷)：主要采用内扇式轴向和径向混合通风系统。3.4.2氢气冷却(氢冷)：定、转子绕组采用空心导线，将氢气压缩进导体带走热量。3.4.3水冷却(水冷)：主要是定子绕组水内冷。3.4.4冷却组合方式：①

7、定、转子绕组和定子铁心均氢外冷；②定子绕组水内冷、转子绕组氢内冷、定转子铁心氢外冷(水一氢一氢)；③定、转子绕组水内冷，定子铁心氢冷(水一水一氢)；④定、转子绕组水内冷、定子铁心空冷(水一水一空)。第四节同步发电机的工作原理4.1同步发电机的基本工作原理定子：三相对称绕组：U1-U2、V1-V2、W1-W2··转子：磁极铁心、励磁绕组。励磁绕组通入直流电流，建立转子同步旋转磁场。原动机拖动转子以转速n匀速旋转时，转子磁场切割定子三相绕组，在三相绕组中感应出交变电动势。由于定子三相绕组在空间位置上互差电角度。所以三相电动势在时间上互差电角

8、度。按照电磁感应定律，导线切割磁力线感应出电动势，这是发电机的基本工作原理。1821年英国人法拉第发明了世界上第一台发电机。1831年他发现当电磁铁穿过一个闭合回路时，线圈内就会产生电流，这就是“电磁感应”