同步发电机ppt课件.ppt

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1、三相同步发电机原理：三相同步发电机与其他电机一样，由定子和转子两大部分组成。三相同步发电机定子与异步电机的相同，主要有嵌放在铁芯槽中的三相对称绕组，转子上装有磁极和励磁绕组,如下图：当励磁绕组通以直流电以后，电机内产生转子磁场，如用原动机带动转子旋转，则磁场与三相定子绕组间有相对运动，就会在三相定子绕组中感应出交流电势。定子槽中的导体每经过一对磁极，导体中的感应电势就会变化一个周期。如果转子的极对数为P，那么转子旋转一周，导体中所感应的电势就变化了P个周期。通常转子的旋转速度用每分钟多少转来表示，而频率的单位赫兹是指每秒多少周期，所以f＝PN/60，定子三相对称绕组感

2、应出同频率的三相对称交流电，三相对称交流电产生旋转磁场，其转速为n0=60f/p由以上的公式就可以得知：转子的转速永远与旋转磁场转速相等，即转子旋转磁场与定子旋转磁场在空间上是相对静止的，它们是等速运转的，所以称之为同步发电机。同步自励发电机电压的建立，首要条件是发电机的磁极有剩磁存在，敲击、高温、长期停用会造成剩磁消失，因此在配电板上都装有充磁按钮；电压建立的第二个条件是励磁电流产生的磁场方向必须与剩磁的方向相同，所以在拆解发电机进行保养时，接线要做上记号，不可接错；发电机电压建立还和励磁电路的电阻有关。当励磁电路电阻过大，超过临界值，也会造成电压不能建立，因此在日

3、常管理工作中要定期检查碳刷、滑环、接线桩头，使其处于良好的状态。结构：同步发电机按其结构可以分为旋转电枢式和旋转磁极式。旋转电枢式是将三相对称绕组嵌放在转子铁芯中，感应的交流电通过滑环引出，而励磁绕组嵌放在定子铁芯中。它一般用于小容量的发电机。旋转磁极式是将三相对称绕组嵌放在定子铁芯中，而励磁绕组嵌放在转子铁芯中，它一般用于高压，大中容量的发电机，由于励磁部分的电压和容量比电枢小得多，对电刷与滑环的工作有利，因而已成为目前同步发电机的基本结构型式而被广泛应用。旋转磁极式按磁极形状，又可以分为凸极式（a）和隐极式（b）两类，如下图：凸极式发电机的分解图凸极式即电机有显露

4、出来的磁极，气隙是不均匀的，极弧底下的气隙较小，极间部分气隙较大，励磁绕组为集中绕组，转子铁芯上无齿。隐极式即电机没有显露出来的磁极，转子做成圆柱形，气隙是均匀的，励磁绕组是分布绕组，转子铁芯上有大小齿分开。电机选用凸极式还是隐极式主要取决电机旋转速度，一般转子在3000r/min的高转速下运转时，为了尽量减少转子的直径和增加转子的机械强度，并使励磁绕组更好的固定和绝缘，一般将电机做成隐极式。当电机转速较低，极数较多时，一般做成凸极式，因其结构较简单。船用同步发电机多用柴油机拖动，一般也做成凸极式的。有的同步发电机在凸极式转子的磁极上还装有阻尼绕组，当同步发电机正常运

5、行时，在阻尼绕组中没有感应电势和电流，阻尼绕组不起作用，当发电机产生振荡时，阻尼绕组中的电流能使振荡衰减，使转子很快趋于同步转速运行。铭牌：同步发电机和其他电机一样，制造厂将电机正常运行条件，各种规定数据都印制在铭牌上，主要有以下数据：额定容量：发电机在正常运行时的输出功率，即输出的电功率单位是KVA或KW。额定电压：发电机在正常运行时，定子三相绕组的线电压，发电机的三相绕组都采用Y形接法。单位为KV或V。额定电流：发电机在正常运行时流过三相绕组的线电流。额定功率因数：是指发电机在额定状态下运行时所发出的有功功率与视在功率的比值。铭牌：同步发电机和其他电机一样，制造厂

6、将电机正常运行条件，各种规定数据都印制在铭牌上，主要有以下数据：额定频率：发电机在额定运行时输出交流电的频率。额定转速：发电机正常运行时的转子转速度。在一定极数2P及频率f下，转子的转速即为同步转速。额定励磁电压：发电机正常运行时，加在转子励磁绕组两端所必需的电压。通常电机的铭牌上还会标注：防护等级、励磁电流、绝缘等级、转子的允许温升、重量等数据。同步发电机的调控当发电机带纯电阻性负载时，右图中A相绕组中的空载电势和电流同时达到最大值，此时三相电流旋转磁场的方向应转到具有最大电流的绕组A相的轴线上，它的方向垂直于主磁场，故称为交轴电枢反应。它使主磁场的前一半被定子磁场

7、削弱,而后一半又被定子磁场加强,一周内合成磁场平均值不变,发电机输出电压不变。但使转子磁场增强的一边如果由于铁芯磁通增长到饱和后，便不再增加，因此在这种情况下，磁场增强的一边所增加的磁通要比削弱的一边所减少的磁通要少些，最终合成磁通稍有减少，会使发电机的电压稍有下降。同步发电机的调控当负载为纯电感性负载时，电枢电流落后于电动势90°度，只有当主磁场的方向转到右图所示A相绕组的轴线方向时，A相的电流才达到正的最大值，电枢磁场也才恰好转到A相绕组的轴线上。此时电枢磁场与磁极磁场在同一轴线上，但方向相反，故称为直轴去磁电枢反应，由于去磁效应，使合成磁场小于