第六章同步電機(jī)61

1、16.1同步電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和運(yùn)行狀態(tài)同步電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和運(yùn)行狀態(tài)6.2空載和負(fù)載時(shí)同步發(fā)電機(jī)的磁場(chǎng)空載和負(fù)載時(shí)同步發(fā)電機(jī)的磁場(chǎng)6.3隱極同步發(fā)電機(jī)的電壓方程、相量圖和等效電路隱極同步發(fā)電機(jī)的電壓方程、相量圖和等效電路6.4凸極同步發(fā)電機(jī)的電壓方程和相量圖凸極同步發(fā)電機(jī)的電壓方程和相量圖6.5同步發(fā)電機(jī)的功率方程和轉(zhuǎn)矩方程同步發(fā)電機(jī)的功率方程和轉(zhuǎn)矩方程6.6同步電抗的測(cè)定同步電抗的測(cè)定6.7定子漏抗和電樞等效磁動(dòng)勢(shì)的測(cè)定定子漏抗和電樞等效磁動(dòng)勢(shì)的測(cè)定6.8同步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性同步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性6.9同步發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)的并聯(lián)運(yùn)行同步發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)的并聯(lián)運(yùn)行燃燃燒燒室室燃燃料料鍋爐的鍋爐的爐膛爐膛循環(huán)

2、水循環(huán)水汽輪機(jī)汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)3 000 r/min升壓變升壓變壓器壓器超熱高壓蒸汽超熱高壓蒸汽電能輸出電能輸出電能的產(chǎn)生電能的產(chǎn)生 熱電廠熱電廠1 煤傳送帶煤傳送帶2 加煤機(jī)加煤機(jī)3 粉碎機(jī)粉碎機(jī)4 鍋爐鍋爐5 煤渣煤渣6 空氣預(yù)熱器空氣預(yù)熱器 7 靜電除塵靜電除塵8 煙囪煙囪9 汽輪機(jī)汽輪機(jī)10 冷凝器冷凝器11變壓器變壓器12 冷卻塔冷卻塔13 發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)14 輸電線輸電線46.1 同步電機(jī)的工作原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)同步電機(jī)的工作原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 同步電機(jī)的特點(diǎn)與用途同步電機(jī)的特點(diǎn)與用途 同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)形式同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)形式 同步電機(jī)的冷卻方式同步電機(jī)的冷卻方式 同步電機(jī)的額定值同步電機(jī)的額

3、定值 同步電機(jī)的勵(lì)磁方式同步電機(jī)的勵(lì)磁方式電機(jī)學(xué) 第六章 同步電機(jī)5n 同步電機(jī)也是一種常用的交流電機(jī)。同步電機(jī)也是一種常用的交流電機(jī)。n 與感應(yīng)電機(jī)相比較，特點(diǎn)是，穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)與感應(yīng)電機(jī)相比較，特點(diǎn)是，穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速速n n與極對(duì)數(shù)與極對(duì)數(shù)p p和頻率和頻率f f之間具有固定不變的關(guān)系：之間具有固定不變的關(guān)系：n 同步轉(zhuǎn)速同步轉(zhuǎn)速n 從原理上看，同步電機(jī)既可用作為發(fā)電機(jī)，也可用作從原理上看，同步電機(jī)既可用作為發(fā)電機(jī)，也可用作為電動(dòng)機(jī)或補(bǔ)償機(jī)。現(xiàn)代發(fā)電站中的交流發(fā)電機(jī)幾乎為電動(dòng)機(jī)或補(bǔ)償機(jī)?，F(xiàn)代發(fā)電站中的交流發(fā)電機(jī)幾乎全部都是同步發(fā)電機(jī)，在工礦企業(yè)和電力系統(tǒng)中，同全部都是同步發(fā)電

4、機(jī)，在工礦企業(yè)和電力系統(tǒng)中，同步電動(dòng)機(jī)和補(bǔ)償機(jī)也有使用。步電動(dòng)機(jī)和補(bǔ)償機(jī)也有使用。 pfn60電機(jī)學(xué) 第六章 同步電機(jī)6主要內(nèi)容主要內(nèi)容n 以發(fā)電機(jī)為主進(jìn)行分析以發(fā)電機(jī)為主進(jìn)行分析n 同步電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、運(yùn)行原理同步電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、運(yùn)行原理n 空載運(yùn)行；負(fù)載時(shí)的電樞反應(yīng)；同步發(fā)電機(jī)的基本方空載運(yùn)行；負(fù)載時(shí)的電樞反應(yīng)；同步發(fā)電機(jī)的基本方程；程；n 同步電機(jī)內(nèi)的能量轉(zhuǎn)換同步電機(jī)內(nèi)的能量轉(zhuǎn)換n 同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行電機(jī)學(xué) 第六章 同步電機(jī)7同步發(fā)電機(jī)的工作原理：同步發(fā)電機(jī)的工作原理：n 同步電機(jī)的構(gòu)造圖，在定子鐵芯上開(kāi)槽槽內(nèi)放置導(dǎo)線，同步電機(jī)的構(gòu)造圖，在定子鐵芯上開(kāi)槽槽內(nèi)放置導(dǎo)線，轉(zhuǎn)

5、子上裝有磁極及勵(lì)磁繞組。當(dāng)勵(lì)磁繞組通以直流電轉(zhuǎn)子上裝有磁極及勵(lì)磁繞組。當(dāng)勵(lì)磁繞組通以直流電流時(shí)，電機(jī)內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，如果轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子使磁場(chǎng)與流時(shí)，電機(jī)內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，如果轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子使磁場(chǎng)與定子導(dǎo)線之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，就會(huì)在定子導(dǎo)線中感應(yīng)出定子導(dǎo)線之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，就會(huì)在定子導(dǎo)線中感應(yīng)出交流電勢(shì)。加把這些導(dǎo)線按一定規(guī)律聯(lián)成三相的電樞交流電勢(shì)。加把這些導(dǎo)線按一定規(guī)律聯(lián)成三相的電樞繞組，即可以從該繞組中引出三相交流電勢(shì)。繞組，即可以從該繞組中引出三相交流電勢(shì)。電機(jī)學(xué) 第六章 同步電機(jī)8n 這個(gè)交流電勢(shì)的頻率這個(gè)交流電勢(shì)的頻率f f決定于電機(jī)的極對(duì)數(shù)決定于電機(jī)的極對(duì)數(shù)p p和轉(zhuǎn)子每和轉(zhuǎn)子每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)n(

6、r/min)n(r/min)。由于每一轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)。由于每一轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)p p對(duì)磁極，轉(zhuǎn)對(duì)磁極，轉(zhuǎn)子每秒鐘轉(zhuǎn)數(shù)為子每秒鐘轉(zhuǎn)數(shù)為n n6060，因此每秒鐘有，因此每秒鐘有pn/60pn/60個(gè)對(duì)磁極個(gè)對(duì)磁極切割定子導(dǎo)線，使它的感應(yīng)電勢(shì)交變切割定子導(dǎo)線，使它的感應(yīng)電勢(shì)交變pn/60pn/60個(gè)周期，個(gè)周期，換句話說(shuō)，該電勢(shì)的頻率為：換句話說(shuō)，該電勢(shì)的頻率為：n當(dāng)電機(jī)的極對(duì)數(shù)和轉(zhuǎn)速一定時(shí)、它發(fā)出交流電勢(shì)的頻當(dāng)電機(jī)的極對(duì)數(shù)和轉(zhuǎn)速一定時(shí)、它發(fā)出交流電勢(shì)的頻率也是一定的。率也是一定的。n我國(guó)電力系統(tǒng)規(guī)定，交流電的頻率為我國(guó)電力系統(tǒng)規(guī)定，交流電的頻率為50Hz50Hz，例：電機(jī)，例：電機(jī)為一對(duì)極，它的轉(zhuǎn)速必定是為一對(duì)極

7、，它的轉(zhuǎn)速必定是3000r/min3000r/min。pfn6060pnf 電機(jī)學(xué) 第六章 同步電機(jī)9n f與與n之間這種固定關(guān)系，是同步電機(jī)的一個(gè)特征。之間這種固定關(guān)系，是同步電機(jī)的一個(gè)特征。n 若定子三相電樞繞組與三相負(fù)載相連，則三相定子繞若定子三相電樞繞組與三相負(fù)載相連，則三相定子繞組中流通三相電流，產(chǎn)生三相合成旋轉(zhuǎn)電樞磁勢(shì)，基組中流通三相電流，產(chǎn)生三相合成旋轉(zhuǎn)電樞磁勢(shì)，基波轉(zhuǎn)速波轉(zhuǎn)速n1n 即，電樞磁勢(shì)與轉(zhuǎn)子同轉(zhuǎn)速、同轉(zhuǎn)向即，電樞磁勢(shì)與轉(zhuǎn)子同轉(zhuǎn)速、同轉(zhuǎn)向同步。同步。n 即，電樞磁勢(shì)與轉(zhuǎn)子磁勢(shì)二者同步、相對(duì)靜止。即，電樞磁勢(shì)與轉(zhuǎn)子磁勢(shì)二者同步、相對(duì)靜止。npfn601電機(jī)學(xué) 第六章 同步

8、電機(jī)10同步電機(jī)做電動(dòng)機(jī)：同步電機(jī)做電動(dòng)機(jī)：n 三相定子繞組與電源接通，產(chǎn)生三相合成基波磁勢(shì)，三相定子繞組與電源接通，產(chǎn)生三相合成基波磁勢(shì)，轉(zhuǎn)速為同步速：轉(zhuǎn)速為同步速：n 同時(shí)轉(zhuǎn)子直流勵(lì)磁產(chǎn)生恒定主極磁場(chǎng)；同時(shí)轉(zhuǎn)子直流勵(lì)磁產(chǎn)生恒定主極磁場(chǎng)；n 兩個(gè)磁場(chǎng)間有相互電磁力作用，使得電樞磁場(chǎng)拖著主兩個(gè)磁場(chǎng)間有相互電磁力作用，使得電樞磁場(chǎng)拖著主極磁場(chǎng)同步轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速極磁場(chǎng)同步轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n=n1。pfn601電機(jī)學(xué) 第六章 同步電機(jī)11一、同步電機(jī)分類：一、同步電機(jī)分類：旋轉(zhuǎn)電樞式：電樞旋轉(zhuǎn)，主極固定，因電樞旋轉(zhuǎn)電樞式：電樞旋轉(zhuǎn)，主極固定，因電樞功率不易由滑動(dòng)部分送出，只適于較小容量功率不易由滑動(dòng)部

9、分送出，只適于較小容量發(fā)電機(jī)，實(shí)用少。發(fā)電機(jī)，實(shí)用少。同步電機(jī)同步電機(jī)6.1 6.1 概述概述6.1.1 6.1.1 同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)型式同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)型式旋轉(zhuǎn)磁極式：磁極旋轉(zhuǎn)，電樞固定，電樞旋轉(zhuǎn)磁極式：磁極旋轉(zhuǎn)，電樞固定，電樞功率由靜止部分送出，可傳送較大功率，功率由靜止部分送出，可傳送較大功率，實(shí)用廣，是同步發(fā)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)型式。實(shí)用廣，是同步發(fā)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)型式。電機(jī)學(xué) 第六章 同步電機(jī)12旋轉(zhuǎn)磁極式旋轉(zhuǎn)磁極式隱極式轉(zhuǎn)子：不計(jì)齒槽時(shí)氣隙均勻；機(jī)械強(qiáng)度隱極式轉(zhuǎn)子：不計(jì)齒槽時(shí)氣隙均勻；機(jī)械強(qiáng)度高，適用于高轉(zhuǎn)速；一般用于汽輪發(fā)電機(jī)；外高，適用于高轉(zhuǎn)速；一般用于汽輪發(fā)電機(jī)；外形細(xì)長(zhǎng)。形細(xì)長(zhǎng)。凸極式

10、轉(zhuǎn)子：氣隙不均勻，極弧下較小，極間凸極式轉(zhuǎn)子：氣隙不均勻，極弧下較小，極間較大；機(jī)械強(qiáng)度比隱極機(jī)低，適用于低轉(zhuǎn)速；較大；機(jī)械強(qiáng)度比隱極機(jī)低，適用于低轉(zhuǎn)速；一般用于水輪發(fā)電機(jī)，外形扁盤形。一般用于水輪發(fā)電機(jī)，外形扁盤形。電機(jī)學(xué) 第六章 同步電機(jī)13二、隱極同步電機(jī)二、隱極同步電機(jī)（只有臥式支撐）（只有臥式支撐）1、隱極式隱極式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)：轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)： 隱極式轉(zhuǎn)子上沒(méi)有凸出的磁極。沿著轉(zhuǎn)隱極式轉(zhuǎn)子上沒(méi)有凸出的磁極。沿著轉(zhuǎn)子本體圓周表面上，開(kāi)有許多槽，槽中嵌放勵(lì)磁繞組。在轉(zhuǎn)子本體圓周表面上，開(kāi)有許多槽，槽中嵌放勵(lì)磁繞組。在轉(zhuǎn)子表面約子表面約1/3部分沒(méi)有開(kāi)槽，構(gòu)成所謂大齒，是磁極的中心區(qū)。部分沒(méi)有開(kāi)槽，

11、構(gòu)成所謂大齒，是磁極的中心區(qū)。勵(lì)磁繞組通入勵(lì)磁電流后，沿轉(zhuǎn)子圓周也會(huì)出現(xiàn)勵(lì)磁繞組通入勵(lì)磁電流后，沿轉(zhuǎn)子圓周也會(huì)出現(xiàn) N 極和極和 S 極。極。電機(jī)學(xué) 第六章 同步電機(jī)142 2、隱極式隱極式轉(zhuǎn)子特點(diǎn)轉(zhuǎn)子特點(diǎn)在大容量高轉(zhuǎn)速汽輪發(fā)電機(jī)中，轉(zhuǎn)子圓周線速度極高，最大可在大容量高轉(zhuǎn)速汽輪發(fā)電機(jī)中，轉(zhuǎn)子圓周線速度極高，最大可達(dá)達(dá)170170米米/ /秒。為了減小轉(zhuǎn)子本體及轉(zhuǎn)子上的各部件所承受的巨秒。為了減小轉(zhuǎn)子本體及轉(zhuǎn)子上的各部件所承受的巨大離心力，大型汽輪發(fā)電機(jī)都做成細(xì)長(zhǎng)的隱極式圓柱體轉(zhuǎn)子。大離心力，大型汽輪發(fā)電機(jī)都做成細(xì)長(zhǎng)的隱極式圓柱體轉(zhuǎn)子?？紤]到轉(zhuǎn)子冷卻和強(qiáng)度方面的要求，隱極式轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)和加工考慮到

12、轉(zhuǎn)子冷卻和強(qiáng)度方面的要求，隱極式轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)和加工工藝較為復(fù)雜。轉(zhuǎn)子長(zhǎng)度工藝較為復(fù)雜。轉(zhuǎn)子長(zhǎng)度/ /直徑直徑=2.5=2.5 6.56.5，且容量愈大比值愈大。，且容量愈大比值愈大。電機(jī)學(xué) 第六章 同步電機(jī)153 3、汽輪發(fā)電機(jī)、汽輪發(fā)電機(jī)主要結(jié)構(gòu)部件有：主要結(jié)構(gòu)部件有：定子定子、轉(zhuǎn)子、端蓋和軸承。、轉(zhuǎn)子、端蓋和軸承。(1)(1)定子定子定子大體上與異步電機(jī)相同，定子鐵心由定子大體上與異步電機(jī)相同，定子鐵心由0.35mm,0.5mm0.35mm,0.5mm或其它厚度的硅鋼片疊成。或其它厚度的硅鋼片疊成。定子外徑較小時(shí)，采用圓形沖片，當(dāng)定子外徑大于定子外徑較小時(shí)，采用圓形沖片，當(dāng)定子外徑大于1m

13、時(shí)，采用扇形沖片。定子鐵心固定在機(jī)座上，機(jī)座常由時(shí)，采用扇形沖片。定子鐵心固定在機(jī)座上，機(jī)座常由鋼板焊接而成，它必須有足夠的強(qiáng)度和剛度，同時(shí)還必鋼板焊接而成，它必須有足夠的強(qiáng)度和剛度，同時(shí)還必須滿足通風(fēng)和散熱的需要。汽輪發(fā)電機(jī)的電壓較高，要須滿足通風(fēng)和散熱的需要。汽輪發(fā)電機(jī)的電壓較高，要求定子繞組有足夠的絕緣強(qiáng)度，一般采用求定子繞組有足夠的絕緣強(qiáng)度，一般采用 B 級(jí)或級(jí)或 F 級(jí)絕級(jí)絕緣。緣。 扇形沖片扇形沖片電機(jī)學(xué) 第六章 同步電機(jī)16電機(jī)學(xué) 第六章 同步電機(jī)17電機(jī)學(xué) 第六章 同步電機(jī)18(2)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子采用隱極式轉(zhuǎn)子，外形常做成一個(gè)細(xì)長(zhǎng)的圓柱體。采用隱極式轉(zhuǎn)子，外形常做成一個(gè)細(xì)長(zhǎng)的圓柱體。

14、轉(zhuǎn)子鐵心：鉻鎳鉬合金鋼鍛制而成，與轉(zhuǎn)軸鍛為一個(gè)整體。轉(zhuǎn)子鐵心：鉻鎳鉬合金鋼鍛制而成，與轉(zhuǎn)軸鍛為一個(gè)整體。勵(lì)磁繞組：勵(lì)磁繞組為同心式繞組，以特制扁銅線繞制，并勵(lì)磁繞組：勵(lì)磁繞組為同心式繞組，以特制扁銅線繞制，并用不導(dǎo)磁的槽楔將繞組緊固在槽內(nèi)。用不導(dǎo)磁的槽楔將繞組緊固在槽內(nèi)。 護(hù)環(huán)、中心環(huán)和滑環(huán)：護(hù)環(huán)為一金屬圓筒，共兩只，用于保護(hù)環(huán)、中心環(huán)和滑環(huán)：護(hù)環(huán)為一金屬圓筒，共兩只，用于保護(hù)勵(lì)磁繞組的兩個(gè)端部，采用高強(qiáng)度非導(dǎo)磁合金鋼制成。中護(hù)勵(lì)磁繞組的兩個(gè)端部，采用高強(qiáng)度非導(dǎo)磁合金鋼制成。中心環(huán)用于支撐護(hù)環(huán)，阻止心環(huán)用于支撐護(hù)環(huán)，阻止勵(lì)磁繞組的軸向移動(dòng)。勵(lì)磁繞組的軸向移動(dòng)。滑環(huán)實(shí)現(xiàn)滑環(huán)實(shí)現(xiàn)勵(lì)勵(lì)磁繞組與勵(lì)磁電

15、源的連接，一方經(jīng)引線接勵(lì)磁繞組，另一方磁繞組與勵(lì)磁電源的連接，一方經(jīng)引線接勵(lì)磁繞組，另一方經(jīng)電刷接勵(lì)磁電源。經(jīng)電刷接勵(lì)磁電源。(3)端蓋和軸承端蓋和軸承電機(jī)學(xué) 第六章 同步電機(jī)19電機(jī)學(xué) 第六章 同步電機(jī)20圖圖6-3典型汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)散件示意圖典型汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)散件示意圖電機(jī)學(xué) 第六章 同步電機(jī)21電機(jī)學(xué) 第六章 同步電機(jī)22定子定子汽輪發(fā)電機(jī)組汽輪發(fā)電機(jī)組電機(jī)學(xué) 第六章 同步電機(jī)23三、凸極同步電機(jī)三、凸極同步電機(jī)電機(jī)學(xué) 第六章 同步電機(jī)241 1、支撐：臥式、立式支撐。支撐：臥式、立式支撐。大多數(shù)同步電動(dòng)機(jī)、調(diào)相機(jī)大多數(shù)同步電動(dòng)機(jī)、調(diào)相機(jī)和內(nèi)燃機(jī)或沖擊式水輪機(jī)拖動(dòng)的發(fā)電機(jī)采用臥式

16、結(jié)構(gòu)。低和內(nèi)燃機(jī)或沖擊式水輪機(jī)拖動(dòng)的發(fā)電機(jī)采用臥式結(jié)構(gòu)。低速、大型水輪發(fā)電機(jī)采用立式結(jié)構(gòu)。速、大型水輪發(fā)電機(jī)采用立式結(jié)構(gòu)。2 2、水輪發(fā)電機(jī)的特點(diǎn)：極數(shù)多，直徑大，軸向長(zhǎng)度短。、水輪發(fā)電機(jī)的特點(diǎn)：極數(shù)多，直徑大，軸向長(zhǎng)度短。立式立式臥式臥式電機(jī)學(xué) 第六章 同步電機(jī)25燈泡貫流式水輪機(jī)是貫流式水輪機(jī)的主要類型之一。是貫流式水輪機(jī)的主要類型之一。1919年初，美年初，美國(guó)工程師哈爾扎國(guó)工程師哈爾扎(Harza)首先提出其設(shè)計(jì)理念。經(jīng)過(guò)瑞士愛(ài)舍維斯公首先提出其設(shè)計(jì)理念。經(jīng)過(guò)瑞士愛(ài)舍維斯公司司(Escher Wyss)公司近公司近20年的研究，于年的研究，于1936年研制成功，并開(kāi)始生年研制成功，并開(kāi)

17、始生產(chǎn)。該水輪機(jī)主要應(yīng)用于潮汐電站，近年來(lái)逐漸應(yīng)用到江河上的低產(chǎn)。該水輪機(jī)主要應(yīng)用于潮汐電站，近年來(lái)逐漸應(yīng)用到江河上的低水頭電站。貫流式水電站是開(kāi)發(fā)低水頭水力資源較好的方式。水頭電站。貫流式水電站是開(kāi)發(fā)低水頭水力資源較好的方式。電機(jī)學(xué) 第六章 同步電機(jī)264、轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子 水輪發(fā)電機(jī)由于水輪機(jī)的轉(zhuǎn)速較低，要發(fā)出工頻電能，發(fā)水輪發(fā)電機(jī)由于水輪機(jī)的轉(zhuǎn)速較低，要發(fā)出工頻電能，發(fā)電機(jī)的極數(shù)就比較多，做成凸極式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)工藝上較為簡(jiǎn)單。電機(jī)的極數(shù)就比較多，做成凸極式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)工藝上較為簡(jiǎn)單。凸極式轉(zhuǎn)子上有明顯凸出的成對(duì)磁極和勵(lì)磁線圈。凸極式轉(zhuǎn)子上有明顯凸出的成對(duì)磁極和勵(lì)磁線圈。 轉(zhuǎn)子鐵心：由厚度為轉(zhuǎn)子鐵心：由

18、厚度為13mm的鋼片疊成；磁極兩端有磁的鋼片疊成；磁極兩端有磁極壓板，用來(lái)壓緊磁極沖片和固定磁極繞組。有些發(fā)電機(jī)磁極壓板，用來(lái)壓緊磁極沖片和固定磁極繞組。有些發(fā)電機(jī)磁極的極靴上開(kāi)有一些槽，槽內(nèi)放上銅條，并用端環(huán)將所有銅極的極靴上開(kāi)有一些槽，槽內(nèi)放上銅條，并用端環(huán)將所有銅條連在一起構(gòu)成阻尼繞組，其作用是用來(lái)抑制短路電流和減條連在一起構(gòu)成阻尼繞組，其作用是用來(lái)抑制短路電流和減弱電機(jī)振蕩，在電動(dòng)機(jī)中作為起動(dòng)繞組用。弱電機(jī)振蕩，在電動(dòng)機(jī)中作為起動(dòng)繞組用。3 3、定子、定子 水輪發(fā)電機(jī)的直徑很大，定子鐵心由扇形硅鋼片拼水輪發(fā)電機(jī)的直徑很大，定子鐵心由扇形硅鋼片拼裝疊成。為了散熱的需要，定子鐵心中留有徑向

19、通風(fēng)溝。裝疊成。為了散熱的需要，定子鐵心中留有徑向通風(fēng)溝。電機(jī)學(xué) 第六章 同步電機(jī)2710000kw10000kw水輪機(jī)轉(zhuǎn)子水輪機(jī)轉(zhuǎn)子2.同步電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)同步電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)同步電機(jī)的三種運(yùn)行狀態(tài)同步電機(jī)的三種運(yùn)行狀態(tài)a)發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)(0)b)補(bǔ)償機(jī)補(bǔ)償機(jī)(=0)c)電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)(0)電機(jī)學(xué) 第六章 同步電機(jī)29一、勵(lì)磁方式分類一、勵(lì)磁方式分類獲得勵(lì)磁電流的方法稱為勵(lì)磁方式。獲得勵(lì)磁電流的方法稱為勵(lì)磁方式。 目前采用的勵(lì)磁方式分為兩大類：目前采用的勵(lì)磁方式分為兩大類： 用直流發(fā)電機(jī)作為勵(lì)磁電源的直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)；用直流發(fā)電機(jī)作為勵(lì)磁電源的直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)；1.1.用硅整流裝置將交流轉(zhuǎn)化成直

20、流后供給勵(lì)磁的整流器勵(lì)用硅整流裝置將交流轉(zhuǎn)化成直流后供給勵(lì)磁的整流器勵(lì)磁系統(tǒng)。磁系統(tǒng)。6.1.2 6.1.2 同步電機(jī)的勵(lì)磁方式同步電機(jī)的勵(lì)磁方式電機(jī)學(xué) 第六章 同步電機(jī)30二、二、 直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁直流勵(lì)磁機(jī)通常與同步發(fā)電機(jī)同軸，采用并勵(lì)、他勵(lì)直流勵(lì)磁機(jī)通常與同步發(fā)電機(jī)同軸，采用并勵(lì)、他勵(lì)或永磁勵(lì)磁方式。采用他勵(lì)接法時(shí)，勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁電或永磁勵(lì)磁方式。采用他勵(lì)接法時(shí)，勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁電流由另一臺(tái)被稱為副勵(lì)磁機(jī)的同軸的直流發(fā)電機(jī)供給。流由另一臺(tái)被稱為副勵(lì)磁機(jī)的同軸的直流發(fā)電機(jī)供給。電機(jī)學(xué) 第六章 同步電機(jī)31三、三、 靜止整流器勵(lì)磁：靜止整流器勵(lì)磁： 同一軸上有三臺(tái)交流發(fā)電機(jī)，即主發(fā)同一

21、軸上有三臺(tái)交流發(fā)電機(jī)，即主發(fā)電機(jī)、交流主勵(lì)磁機(jī)和交流副勵(lì)磁機(jī)。副勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁電流開(kāi)電機(jī)、交流主勵(lì)磁機(jī)和交流副勵(lì)磁機(jī)。副勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁電流開(kāi)始時(shí)由外部直流電源提供，待電壓建立起來(lái)后再轉(zhuǎn)為自勵(lì)始時(shí)由外部直流電源提供，待電壓建立起來(lái)后再轉(zhuǎn)為自勵(lì)(有有時(shí)采用永磁發(fā)電機(jī)時(shí)采用永磁發(fā)電機(jī))。副勵(lì)磁機(jī)的輸出電流經(jīng)過(guò)靜止晶閘管整。副勵(lì)磁機(jī)的輸出電流經(jīng)過(guò)靜止晶閘管整流器整流后供給主勵(lì)磁機(jī)，而主勵(lì)磁機(jī)的交流輸出電流經(jīng)過(guò)靜流器整流后供給主勵(lì)磁機(jī)，而主勵(lì)磁機(jī)的交流輸出電流經(jīng)過(guò)靜止的三相橋式硅整流器整流后供給主發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁繞組。止的三相橋式硅整流器整流后供給主發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁繞組。與傳統(tǒng)直流系統(tǒng)的區(qū)別：變直流勵(lì)磁機(jī)為交流主磁

22、機(jī)，解決了與傳統(tǒng)直流系統(tǒng)的區(qū)別：變直流勵(lì)磁機(jī)為交流主磁機(jī)，解決了換向器火花問(wèn)題。換向器火花問(wèn)題。電機(jī)學(xué) 第六章 同步電機(jī)32四、四、 旋轉(zhuǎn)整流器勵(lì)磁：旋轉(zhuǎn)整流器勵(lì)磁： 靜止整流器的直流輸出必須經(jīng)電刷和靜止整流器的直流輸出必須經(jīng)電刷和集電環(huán)輸送到旋轉(zhuǎn)的勵(lì)磁繞組，對(duì)大容量的同步發(fā)電機(jī)其勵(lì)磁集電環(huán)輸送到旋轉(zhuǎn)的勵(lì)磁繞組，對(duì)大容量的同步發(fā)電機(jī)其勵(lì)磁電流達(dá)到數(shù)千安培，使得集電環(huán)嚴(yán)重過(guò)熱。因此，在大容量的電流達(dá)到數(shù)千安培，使得集電環(huán)嚴(yán)重過(guò)熱。因此，在大容量的同步發(fā)電機(jī)中，常采用不需要電刷和集電環(huán)的旋轉(zhuǎn)整流器勵(lì)磁同步發(fā)電機(jī)中，常采用不需要電刷和集電環(huán)的旋轉(zhuǎn)整流器勵(lì)磁系統(tǒng)。系統(tǒng)。主勵(lì)磁機(jī)是旋轉(zhuǎn)電樞式三相同步發(fā)電

23、機(jī)主勵(lì)磁機(jī)是旋轉(zhuǎn)電樞式三相同步發(fā)電機(jī)，旋轉(zhuǎn)電樞的交，旋轉(zhuǎn)電樞的交流電流經(jīng)與主軸一起旋轉(zhuǎn)的硅整流器整流后，直接送到主發(fā)電流電流經(jīng)與主軸一起旋轉(zhuǎn)的硅整流器整流后，直接送到主發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組。交流主勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁電流由同軸的交流副機(jī)的轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組。交流主勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁電流由同軸的交流副勵(lì)磁機(jī)經(jīng)靜止的晶閘管整流器整流后供給。由于這種勵(lì)磁系統(tǒng)勵(lì)磁機(jī)經(jīng)靜止的晶閘管整流器整流后供給。由于這種勵(lì)磁系統(tǒng)取消了集電環(huán)和電刷裝置，故又稱為無(wú)刷勵(lì)磁系統(tǒng)。取消了集電環(huán)和電刷裝置，故又稱為無(wú)刷勵(lì)磁系統(tǒng)。 電機(jī)學(xué) 第六章 同步電機(jī)33l大容量的電機(jī)發(fā)熱問(wèn)題嚴(yán)重，為了使溫升不超過(guò)允許限大容量的電機(jī)發(fā)熱問(wèn)題嚴(yán)重，為了使溫升不超過(guò)允許限度，就要采用有效的冷卻方法。對(duì)冷卻方法的要求是能度，就要采用有效的冷卻方法。對(duì)冷卻方法的要求是能夠輸送足夠