同步電機(jī)第五章

1第一頁，共十三頁，編輯于2023年，星期二3．按轉(zhuǎn)子磁極形狀分

(1)凸極式(2)隱極式

(a)立式水輪發(fā)電機(jī)(b)臥式水輪發(fā)電機(jī)模型圖5-1水輪發(fā)電機(jī)2．按轉(zhuǎn)軸（主軸）的布置形式分

(1)立軸(2)臥軸2第二頁，共十三頁，編輯于2023年，星期二§5.1.2結(jié)構(gòu)主要結(jié)構(gòu)部件：定子、轉(zhuǎn)子、端蓋、軸承。1.定子定子鐵心、對稱三相繞組、機(jī)座，即電樞。它是產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的部分，三相交流電流從定子繞組引出。圖5-2同步發(fā)電機(jī)（臥式）的結(jié)構(gòu)定子鐵心定子繞組轉(zhuǎn)子機(jī)座3第三頁，共十三頁，編輯于2023年，星期二鐵心、勵磁繞組、滑環(huán)（集電環(huán)）和電刷。轉(zhuǎn)子與原動機(jī)同軸，在空間轉(zhuǎn)動，主磁極在空間旋轉(zhuǎn)。2.轉(zhuǎn)子(2)凸極式轉(zhuǎn)子圖5-3同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖(1)隱極式轉(zhuǎn)子(a)(b)NSNSNS+-+-~~4第四頁，共十三頁，編輯于2023年，星期二圖5-4同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子(a)汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子(b)水輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子5第五頁，共十三頁，編輯于2023年，星期二6第六頁，共十三頁，編輯于2023年，星期二7第七頁，共十三頁，編輯于2023年，星期二§5.2同步發(fā)電機(jī)的工作原理主磁通路徑轉(zhuǎn)子N極?氣隙?定子鐵心?氣隙?轉(zhuǎn)子S極?轉(zhuǎn)子磁軛?閉合主磁通與定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組都匝鏈，是電磁能量轉(zhuǎn)換的部分。漏磁通定子鐵心NS磁軛主磁通Φ0圖5-5同步發(fā)電機(jī)的主磁場§5.2.1同步發(fā)電機(jī)的空載運行8第八頁，共十三頁，編輯于2023年，星期二主磁極極對數(shù)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速（同步轉(zhuǎn)速），三相電動勢或三相電流的頻率，在、一定時，可以得出同步轉(zhuǎn)速，它就是原動機(jī)的轉(zhuǎn)速，也是發(fā)電機(jī)組的恒定轉(zhuǎn)速或額定轉(zhuǎn)速?！?.2.2同步發(fā)電機(jī)的負(fù)載運行電樞磁場也是旋轉(zhuǎn)的，它的轉(zhuǎn)速為:

同步轉(zhuǎn)速9第九頁，共十三頁，編輯于2023年，星期二

轉(zhuǎn)子繞組中通入直流電流并在原動機(jī)的帶動下高速旋轉(zhuǎn)，則轉(zhuǎn)子磁場的磁力線就被定子三相繞組切割，定子繞組就會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，定子三相繞組與外電路相連時，就有三相交流電流產(chǎn)生，這一電流又會產(chǎn)生一個以同步轉(zhuǎn)速、順轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動方向的旋轉(zhuǎn)磁場，通有勵磁電流的轉(zhuǎn)子勵磁繞組在這一旋轉(zhuǎn)磁場的作用下，會產(chǎn)生一個與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向相反的力矩，對原動機(jī)起制動作用。為了維持轉(zhuǎn)子在額定轉(zhuǎn)速下旋轉(zhuǎn)，原動機(jī)就一定要克服制動力矩做功。也就是說，原動機(jī)的機(jī)械能通過發(fā)電機(jī)中的電磁相互作用而轉(zhuǎn)變成為定子繞組中的電能（即輸出電流）?？偨Y(jié)10第十頁，共十三頁，編輯于2023年，星期二1.并網(wǎng)運行的意義§5.3同步發(fā)電機(jī)的并網(wǎng)運行§5.3.1同步發(fā)電機(jī)并網(wǎng)運行的的意義和條件將空載運行的發(fā)電機(jī)接入電網(wǎng)，與電網(wǎng)并聯(lián)運行，稱作并網(wǎng)。(1)有利于提高供電質(zhì)量，保證供電的可靠性。(2)有利于電力系統(tǒng)運行的經(jīng)濟(jì)性。(3)合理地利用動力資源,提高發(fā)電廠的運行效率2.并網(wǎng)的條件(1)

待并機(jī)端的空載電壓和電網(wǎng)電壓相等(2)發(fā)電機(jī)電壓的相序與電網(wǎng)電壓的相序一致。(3)發(fā)電機(jī)電壓的相位與電網(wǎng)電壓的相位一致。(4)發(fā)電機(jī)電壓的頻率與電網(wǎng)電壓的頻率一致。11第十一頁，共十三頁，編輯于2023年，星期二§5.3.2有功功率和無功功率的調(diào)節(jié)無限大電網(wǎng)：電網(wǎng)的容量相對于并聯(lián)的同步發(fā)電機(jī)容量來說要大得多，如果對并聯(lián)在電網(wǎng)上的同步發(fā)電機(jī)進(jìn)行有功功率和無功功率調(diào)節(jié)時，對電網(wǎng)的電壓和頻率不會有影響。無限大電網(wǎng)的特點是端電壓和頻率均可認(rèn)為是恒定的。同步發(fā)電機(jī)與無限大電網(wǎng)并聯(lián)運行，就是發(fā)電機(jī)的端電壓和頻率與電網(wǎng)完全相等。1.有功功率的調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)并網(wǎng)發(fā)電機(jī)的輸出功率，必須調(diào)節(jié)原動機(jī)的輸入功率。2.無功功率的調(diào)節(jié)只要調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的勵磁電