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第2章同步电机同步电机的基本类型?按结构形式分转枢式:用于小容量同步电机转极式:用于高压、大容量同步电机?按磁极形状分隐极式:转子圆柱形,气隙均匀凸极式:转子有明显凸出的磁极,气隙不均匀?发电机按原动机不同分汽轮发电机:高速,转子隐极式, 细长形水轮发电机:低速,转子凸极式, 短粗形?按冷却介质和冷却方式分空冷—外冷:空气自然循环或风扇吹风强迫冷却水冷—内冷:需进水管、出水管等氢冷—外冷或内冷:需密封系统,防爆防漏同步电机的用途 ,把机械能转化成电能。向电网发出交流电,是同步电机最主要的运行方式 。在不要求调速的场合,应用大型同步电动机可以提高运行效率。近年来,小型同步电动机在变频调速系统中开始得到较多地应用 ,电机不带任何机械负载,靠调节转子中的励磁电流向电网发出所需的感性或者容性无功功率,以达到改善电网功率因数或者调节电网电压的目。同步电机与异步电机的根本区别是旋转的转子通入直流电流励磁转子通直流电流 I f励磁磁场 B f电枢感应电势 tEe ma? cos ?) 120 cos( ???tEe mb?) 120 cos( ???tEe mc?f??2? 60 pn f?随转子旋转角速度ω S N ne a三相对称负载运行时旋转基波磁势 F a aF ?三相对称电枢电流 i abc p fn 60 1? 1nn?(同步电机) e be c I f?????????????? 0 0120 sin 120 sin sin tEe tEe tEe m OB m OB m OA??? f??2?60 pn f?p fn 60 1? 1nn?三相同步发电机的基本工作原理同步电机的额定值同步电机的额定值有: :是指在正常运行时,按照制造厂的规定, 定子三相绕组上的线电压。电压的单位用 V或 kV 表示。 :流过定子绕组的线电流。 :是指在正常运行时,电机的输出功率。 A:对于发电机而言:输出的是电功率。 3 cos N N N N P U I ?? 3 cos N N N N N P U I ? ??B:对于电动机而言:输出的是机械功率。 m:一般 m=3 。 :我国额定工业频率规定 f N =50Hz. :额定转速即为电机的同步速,在一定极数及频率时,它的转速是定值。 ●同步电机是交流旋转电机的一种, 因其转速恒等于同步转速而得名。概述同步电机----n=n s (n s为同步转速) 异步电机----n ?n s交流旋转电机旋转磁场的转速 160 sfnp ?●同步电机主要用作发电机,用来生产交流电能。现代电力网中巨大的电能几乎全部由同步发电机提供。●同步电动机多用在不需调速的场合。同步电机的结构 ●定子铁心:由导磁性能很好的硅钢片叠成——导磁部分。●定子绕组:放在定子铁心内圆槽内——导电部分。●机座:固定定子铁心及端盖,具有较强的机械强度和刚度。定子和转子两大部分同步电机的结构 1)三相绕组对称; 2)力求获得最大的电动势和磁动势; 对绕组的要求: 同步电机的结构