第十二章同步電機(jī)原理結(jié)構(gòu)n

1、第四篇同步電機(jī)第四篇同步電機(jī)第第1212章章 同步電機(jī)的基本同步電機(jī)的基本工作原理和主要結(jié)工作原理和主要結(jié)12.1 12.1 同步電機(jī)的基本工作原理同步電機(jī)的基本工作原理z靜止的部分稱為定子，旋轉(zhuǎn)的部分稱為轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，導(dǎo)體交替地為N極和S極磁場(chǎng)所切割，因此每根導(dǎo)體中的感應(yīng)電勢(shì)方向是交變的z磁通首先切割A(yù)相導(dǎo)體，當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過120 及240 后，磁通再依次切割B相導(dǎo)體和C相導(dǎo)體。因此，三相電勢(shì)的大小相等，相位互差120 12.1 12.1 同步電機(jī)的基本工作原理同步電機(jī)的基本工作原理圖 12-1 同步發(fā)電機(jī)工作原理及電勢(shì)相量圖12.212.2同步電機(jī)的主要結(jié)構(gòu)同步電機(jī)的主要結(jié)構(gòu)z同步電機(jī)也是

2、由定子及轉(zhuǎn)子兩大部分所組成，定子上有三相交流繞組；轉(zhuǎn)子上則有勵(lì)磁繞組，通入直流電流后，能產(chǎn)生磁場(chǎng)z12.2.1 12.2.1 定子定子z同步電機(jī)的定子有時(shí)也稱為電樞，由定子鐵芯、電樞三相繞組、機(jī)座和端蓋等部件所組成。z同步電機(jī)的定子鐵芯是由硅鋼片沖制后疊裝而成。z當(dāng)大型同步電機(jī)沖片外圓的直徑大于1m時(shí)，由于材料標(biāo)準(zhǔn)尺寸的限制，必須做成扇形沖片12.212.2同步電機(jī)的主要結(jié)構(gòu)同步電機(jī)的主要結(jié)構(gòu)y12.2.2 12.2.2 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子z同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子有兩種結(jié)構(gòu)型式，即凸極式和隱極式。12.212.2同步電機(jī)的主要結(jié)構(gòu)同步電機(jī)的主要結(jié)構(gòu)z 磁極沖片 凸極同步電機(jī)磁極裝配y 1阻尼繞祖；2磁極鐵心；3

3、勵(lì)磁繞組；y 4磁軛； 5磁極T形尾固定部分。12.212.2同步電機(jī)的主要結(jié)構(gòu)同步電機(jī)的主要結(jié)構(gòu)z轉(zhuǎn)子的磁極鐵芯是由普通的薄鋼片沖制成。z磁極鐵芯上放置集中的勵(lì)磁繞組。整個(gè)磁極利用T形尾部固定在磁軛上z磁極的表面常裝設(shè)類似籠型感應(yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)子上的短路繞組，在發(fā)電機(jī)中稱為阻尼繞組，在電動(dòng)機(jī)中稱為起動(dòng)繞組z凸極結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子的優(yōu)點(diǎn)是制造方便，缺點(diǎn)是機(jī)械強(qiáng)度較差，因此多用在離心力較小，轉(zhuǎn)速較低的中小型電機(jī)中；或用在水輪發(fā)電機(jī)中。隱極轉(zhuǎn)子的優(yōu)點(diǎn)是機(jī)械強(qiáng)度好，但是制造工藝較復(fù)雜，因此多用在離心力較大、轉(zhuǎn)速較高的電機(jī)中。例如汽輪發(fā)電機(jī)多采用隱極結(jié)構(gòu)。12.212.2同步電機(jī)的主要結(jié)構(gòu)同步電機(jī)的主要結(jié)構(gòu)z 同步電機(jī)

4、轉(zhuǎn)子上的阻尼繞阻 空心導(dǎo)線y 1導(dǎo)線絕緣 2銅線 3空心12.2.3 12.2.3 冷卻問題簡(jiǎn)述冷卻問題簡(jiǎn)述z在大型汽輪發(fā)電機(jī)中，為了提高其冷卻效率，往往用氫氣冷卻，因?yàn)闅錃獾谋戎乇瓤諝庑?，所以在旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生風(fēng)的摩擦損耗大為減小；同時(shí)氫氣的導(dǎo)熱率比空氣大，散熱也良好。z氫氣與空氣混合后，有爆炸危險(xiǎn)，必須有一套控制設(shè)備來保證外界空氣不會(huì)滲入到電機(jī)內(nèi)部。z目前在更大容量的發(fā)電機(jī)中，可以采用導(dǎo)線內(nèi)部直接冷卻。例如采用空心導(dǎo)體，冷卻介質(zhì)直接在導(dǎo)體中流通而把熱量帶走，這樣能更有效地降低電機(jī)的溫升。所采用的冷卻介質(zhì)一般有氫氣及水等。12.312.3同步電機(jī)的額定值同步電機(jī)的額定值y1）額定電壓：正常運(yùn)行時(shí)，按照制造廠的規(guī)定，定子三相繞組上的線電壓。電壓的單位用V或kV表示。y2）額定電流：在正常運(yùn)行時(shí)，按制造廠的規(guī)定，流過定子繞組的線電流。電流的單位用A表示。y3）額定功率：在正常運(yùn)行時(shí)，電機(jī)的輸出功率。對(duì)于發(fā)電機(jī)是指輸出的電功率；對(duì)于電動(dòng)機(jī)是指輸出的機(jī)械功率。它們與額定電壓和額定電流之間有如下關(guān)系：y發(fā)電機(jī) y電動(dòng)機(jī) y 的單位為kW。310cos3NNNNIUP310cos3NNNNNIUPNP12.312.3同步電機(jī)的額定值同步電機(jī)的額定值y4）相數(shù)m