同步電機(jī)原理及結(jié)構(gòu)課件

第15章

同步電機(jī)原理和結(jié)構(gòu)

概述同步電機(jī)是又一類非常重要的交流電機(jī)。同步電機(jī)主要作發(fā)電機(jī)，用來(lái)生產(chǎn)交流電能?，F(xiàn)代電力網(wǎng)中的巨大的電能幾乎全部由同步發(fā)電機(jī)提供。同步電機(jī)有三種運(yùn)行方式：發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、補(bǔ)償機(jī)同步發(fā)電機(jī)與配套的原動(dòng)機(jī)一起構(gòu)成發(fā)電機(jī)機(jī)組。15-1

同步電機(jī)原理簡(jiǎn)述

定子上有三相對(duì)稱交流繞組（電樞繞組）。轉(zhuǎn)子上有成對(duì)磁極、勵(lì)磁繞組。通以直流電流時(shí)，將會(huì)在電機(jī)的氣隙中形成磁場(chǎng)，稱為勵(lì)磁磁場(chǎng)(也稱主磁場(chǎng)、轉(zhuǎn)子磁場(chǎng))。定轉(zhuǎn)子之間的氣隙層的厚度和形狀對(duì)電機(jī)內(nèi)部磁場(chǎng)的分布和同步電機(jī)的性能有重大影響。

除了轉(zhuǎn)場(chǎng)式同步電機(jī)外,還有轉(zhuǎn)樞式同步電機(jī)。一、結(jié)構(gòu)模型

圖四極同步電機(jī)實(shí)際的水輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子照片二、工作原理勵(lì)磁繞組通以直流勵(lì)磁電流，建立極性相間的勵(lì)磁磁場(chǎng)，即主磁場(chǎng)。

原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),主磁場(chǎng)隨軸旋轉(zhuǎn)并順次被電樞各相繞組切割。交變電勢(shì)的產(chǎn)生：電樞繞組中將會(huì)感應(yīng)出大小和方向按周期性變化的三相對(duì)稱交變電勢(shì)。通過(guò)引出線，即可提供交流電源。感應(yīng)電勢(shì)有效值:感應(yīng)電勢(shì)頻率:交變性與對(duì)稱性三、同步轉(zhuǎn)速

交流電網(wǎng)的頻率應(yīng)該是一個(gè)不變的值，這就要求發(fā)電機(jī)的頻率應(yīng)該和電網(wǎng)的頻率一致。我國(guó)電網(wǎng)的頻率為50Hz，故轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為:三相同步發(fā)電機(jī)工作原理動(dòng)畫(huà)：二極模型，四極模型要婆使議得江發(fā)黃電羞機(jī)窄供級(jí)給毫電扎網(wǎng)50Hz的工版頻電題能，駕發(fā)電杜機(jī)的燭轉(zhuǎn)速良必須浸為某諷些固執(zhí)定值哪，這震些固位定值學(xué)稱為同融步唱轉(zhuǎn)趨速上，即竿與灑定宴子跌旋幣轉(zhuǎn)澆磁王場(chǎng)漸的蠢轉(zhuǎn)貧速n1相在同。奇只培有議運(yùn)孕行額于目同關(guān)步持轉(zhuǎn)流速蝕，雕同已步甲電挨機(jī)邀才敏能惱正降常惑運(yùn)菜行殘，節(jié)這圓也默是叮同緩步蛾電放機(jī)形名命稱川的芬由園來(lái)逗。四栗、呀運(yùn)貴行蓋方樹(shù)式發(fā)電遠(yuǎn)機(jī)、異電動(dòng)脖機(jī)、狂補(bǔ)償獅機(jī)1杰5撤-段2同五步舟電融機(jī)型式和結(jié)且構(gòu)一、轉(zhuǎn)銅子型族式同房誠(chéng)步銀電忠機(jī)定子蛛結(jié)構(gòu)與熟異帳步器電姻機(jī)形相鉤似。而轉(zhuǎn)朱子現(xiàn)結(jié)尸構(gòu)有糊著爛自存己鎖的獻(xiàn)特勝點(diǎn)輸。根據(jù)輝原動(dòng)搞機(jī)的恥特點(diǎn)(汽輪膚機(jī)、穿水輪茅機(jī))，擁同艙步且電禮機(jī)偽的半轉(zhuǎn)工子療也道制煩成造兩骨種既型只式銜與壇之咐配禍套僑。（1）凸極姐式凸陷極培式轉(zhuǎn)表子慣（1，2）上窄有明喜顯凸出的成對(duì)畜磁極和集著中勵(lì)磁勇繞組。僅多聚極洲電鉆機(jī)知做晝成鵲凸肌極憶結(jié)揭構(gòu)古，牲工楊藝堅(jiān)較難為俱簡(jiǎn)補(bǔ)單話，賭所投以脖凸握極偶電景機(jī)堪與轉(zhuǎn)速妥較低孫的水竟輪機(jī)相配睜套。正樣在鳳檢荷修潑中貿(mào)的矛同靜步妥發(fā)板電而機(jī)博定車子嫁照犬片正在欄加工乖的大綁型同掌步發(fā)瓣電機(jī)際定子扮機(jī)座（2）白隱解極訊式隱極偉式轉(zhuǎn)劫子理（1，2）羊上弓沒(méi)災(zāi)有共凸將出搜的倆磁扁極牛。秘轉(zhuǎn)熟子亡本炕體平表交面苗開(kāi)療有槽，望槽催中蜓嵌粱放勵(lì)死磁督繞岸組。防隱襯極凡轉(zhuǎn)徹子勞適委合飼于2極高速沿電機(jī)，常聞與大抱容量爺高轉(zhuǎn)放速汽蝕輪機(jī)(線速屯度可腔達(dá)17周0米/秒)配歡套澡。練考脖慮辜到祖轉(zhuǎn)著子英冷根卻晃和伶強(qiáng)蹲度不方識(shí)面鐮的再要翁求缸，罩隱廊極鳴式罰轉(zhuǎn)舌子繞的云結(jié)晴構(gòu)螺和片加蓮工針工鞠藝竿較垂為橫復(fù)忌雜兼。二、結(jié)焦構(gòu)特點(diǎn)汽輪燦發(fā)電司機(jī)定子遵鐵心昆：疊旺片淡結(jié)教構(gòu)：圓形或扇向形吵沖片楊。機(jī)唇座密：由鋼查板焊接僻而成-能滿協(xié)足強(qiáng)爺度-剛度-通風(fēng)-散懷熱的需刺要。定澇子津繞臂組某：要假有距足繩夠野的絕進(jìn)緣允強(qiáng)摩度(高檢壓)，喝一枝般獵采腎用B級(jí)或F級(jí)紐奉絕施緣張。轉(zhuǎn)裕子妥：采用隱極書(shū)式。細(xì)寫(xiě)長(zhǎng)-銑槽-槽留型-同鉗心狡式鋸勵(lì)溫磁拳繞盟組-不膠導(dǎo)刻磁嘆槽螞楔。凸改極鼻式分轉(zhuǎn)西子隱極膊式轉(zhuǎn)限子水恨輪掌發(fā)永電館機(jī)極魄數(shù)酬多-直徑題大-軸攻向甚長(zhǎng)凈度幣短-立抬式。定子去鐵心由扇厘形電工賠鋼片師拼疊臉。有徑向底通風(fēng)如溝。轉(zhuǎn)子采用凸極魔式，鼻磁徐極鋒由撈厚普度號(hào)為1～2m圈m的能鋼執(zhí)片炸疊擊成，阻減尼繞偽組(起動(dòng)賴?yán)@組)抑制短睛路怕電少流和涉減遠(yuǎn)弱電斥機(jī)錦振躲蕩，磁盈極與磁極抹軛部采屋用T形或虎鴿尾念形連竊接。汽喘輪巧發(fā)扁電激機(jī)勸插僅轉(zhuǎn)令子水輪仔發(fā)電荷機(jī)轉(zhuǎn)硬子吊漿裝三攝、勵(lì)磁登方式簡(jiǎn)介直流性勵(lì)磁仙機(jī)通料常泉與宇同臟步慎發(fā)棉電迎機(jī)同破軸，頸采誰(shuí)用指并程勵(lì)亮或蛙者皺他儲(chǔ)勵(lì)啞接中法谷。煮采乖用臭他穗勵(lì)鉆接偵法巧時(shí)居，倘勵(lì)材磁天機(jī)德的奏勵(lì)宣磁叮電造流睬由潛另蛙一猛臺(tái)丘被茶稱駝為副愉勵(lì)立磁碗機(jī)的擇同太軸瀉的微直農(nóng)流沙發(fā)滔電衫機(jī)廊供呆給飽。獲畝得喜勵(lì)終磁淹電玩流響的綢方貍法當(dāng)稱甚為勵(lì)薯磁狂方謊式。目飛前毯采嶼用坊的勵(lì)舞磁雨方拒式分為勁兩大精類：似一類棗是用紙直流堅(jiān)發(fā)電淹機(jī)作煉為勵(lì)產(chǎn)磁電紡源的直炸流茄勵(lì)健磁目機(jī)善勵(lì)今磁小系辭統(tǒng)；仗另映一般類魄是艇用硅整擴(kuò)流裝草置將交厚流轉(zhuǎn)膀化成檢直流泥后供左給勵(lì)雪磁的整流波器勵(lì)孩磁系突統(tǒng)。(1謝)直流礦勵(lì)磁欠機(jī)勵(lì)芝磁(椒2礎(chǔ))靜千止腔整兄流柳器慰勵(lì)薄磁同友一荷軸謠上斤有邪三倒臺(tái)芬交扭流邁發(fā)藍(lán)電超機(jī)耀，衛(wèi)即主戒發(fā)概電揚(yáng)機(jī)、交流且主勵(lì)沒(méi)磁機(jī)和交流走副勵(lì)充磁機(jī)。副亦勵(lì)磁劫機(jī)的推勵(lì)磁吐電流鋪開(kāi)始宰時(shí)由昆外部佩直流班電源柱提供辣，待堡電壓彩建立亦起來(lái)象后再鬼轉(zhuǎn)為河自勵(lì)(有梁時(shí)塞采鋼用大永舍磁翠發(fā)休電哲機(jī))。猶副淡勵(lì)認(rèn)磁摘機(jī)盯的鏟輸范出設(shè)電艷流分經(jīng)法過(guò)除靜涌止雁晶槐閘左管愿整影流賭器鏡整夜流蒜后輕供速給舟主搞勵(lì)廣磁逗機(jī)恢，挎而凈主徒勵(lì)將磁臉機(jī)弱的泥交疫流雅輸發(fā)出妻電爸流牲經(jīng)銹過(guò)吸靜獨(dú)止勇的害三騙相域橋獸式周硅孩整以流怨器但整憐流冶后戰(zhàn)供滲給貪主輛發(fā)清電浴機(jī)共的煩勵(lì)辜磁毛繞貌組絲式。(邀3鉛)旋轉(zhuǎn)旨整流較器勵(lì)棍磁靜件止惰整汗流振器的敬直截流俯輸冠出決必?fù)P須闊經(jīng)漠過(guò)不電倡刷騙和魯集瞧電兼環(huán)假才披能止輸伶送渾到舞旋慕轉(zhuǎn)剪的肆勵(lì)蹈磁太繞石組銹，收對(duì)連于飛大巡壽容甚量聞的頑同迫步碼發(fā)容電老機(jī)平，猾其將勵(lì)刊磁匠電抗流枝達(dá)添到彩數(shù)盆千稈安駐培叢，壺使甘得狂集餓電升環(huán)雙嚴(yán)餓重跡過(guò)訊熱抹。餓因宴此個(gè)，寶在炎大阻容錄量角的舍同請(qǐng)步墻發(fā)忙電唯機(jī)治中搏，鉛常皺采海用悶不妻需陸要蠻電銷刷蜘和翁集斧電帳環(huán)敲的旋轉(zhuǎn)晨整流南器勵(lì)辟磁系拾統(tǒng)。主出勵(lì)猜磁盛機(jī)省是旋暗轉(zhuǎn)詳電俊樞雁式三慮相勉同雙步糠發(fā)紫電僵機(jī)恢，喬旋奮轉(zhuǎn)交電清樞雨的粱交欲流率電拜流附經(jīng)易與瘦主榴軸房誠(chéng)一宇起泊旋磚轉(zhuǎn)殘的些硅氣整辨流季器甩整傅流桿后贏，葵直有接嘴送扮到浪主禍發(fā)薯電秩機(jī)即的濁轉(zhuǎn)吳子婚勵(lì)薦磁恨繞址組續(xù)。萄交鏟流賀主渾勵(lì)耕磁銀機(jī)泥的半勵(lì)曉磁叛電拴流鍛由綁同棍軸吧的巖交蝕流腎副圾勵(lì)較磁斑機(jī)條經(jīng)烤靜晌止躺的妙晶動(dòng)閘浪管全整虛流女器剩整腔流投后預(yù)供命給住。菠由妹于古這假種睡勵(lì)借磁有系環(huán)統(tǒng)分取認(rèn)消蝕了閑集罪電男環(huán)處和視電倒刷耀裝建置扒，題故捆又伯稱致為窯無(wú)端刷塑勵(lì)胖磁狼系蘭統(tǒng)事。小際型構(gòu)同聽(tīng)步俱發(fā)懂電扇機(jī)出勵(lì)莫磁惑系球統(tǒng)15逮-3三繡相換同掙步嗽電泥機(jī)吃的額定蠶值和型號(hào)一、達(dá)額定遵值額賴定窮容刃量SN(V矮A田,友k忍V太A購(gòu),座M蘭V沿A等)或額定笑功率PN(W,kW,M慶W等)：段指禿電芝機(jī)氏輸討出謙功圣率鋤的保證界值。發(fā)燃電機(jī)夢(mèng)通過(guò)額否定右容遮量值容可擊以砍確絲式定電譜樞猴電際流，辱通映過(guò)額定份功率可圣以雪確柏定求配連套原它動(dòng)通機(jī)慣的總?cè)菰炅俊ｋ妱?dòng)年機(jī)的額爹定容賽量一星般用k市W數(shù)表資示，補(bǔ)償蜘機(jī)則羊用k碎V急A比R表示倡。額陣定卷電假壓UN(V,k攏V等)：指懲額定招運(yùn)行夢(mèng)時(shí)定山子輸?shù)艹龆耸值木€電嗓壓。額定稱電流IN(A)：指稿額未定疏運(yùn)橡行敏時(shí)使定腳子宜的線悔電殊流。額定意功率侍因數(shù)c變o譽(yù)sjN額定濃運(yùn)行院時(shí)電繭機(jī)的潤(rùn)功率咸因數(shù)螞。額強(qiáng)定戀頻釣率fN(Hz)：額襖定影運(yùn)蜻行霉時(shí)稼電葉機(jī)些電吳樞鑄端敲電熔能府的招頻勻率適，各我偵國(guó)瓦標(biāo)羞準(zhǔn)縣工附業(yè)邁頻煮率成規(guī)代定躬為5逼0Hz。額定怒轉(zhuǎn)速nN：額定奴運(yùn)行征時(shí)電眠機(jī)的挪轉(zhuǎn)速炒，即私同步誰(shuí)轉(zhuǎn)速來(lái)。除上府述額忍定值頓外，修同步造電機(jī)座銘牌外上還婆常列罵出一憲些其咸它的團(tuán)運(yùn)行等數(shù)據(jù)妙，例把如額殃定負(fù)鏡載時(shí)庭的溫證升tN、勵(lì)描磁爪容直量PfN和其勵(lì)小磁艷電妹壓Uf男N等瘋。二趁、蓋國(guó)赤產(chǎn)籮同南步濱電吵機(jī)龜型美號(hào)汽饑輪晚發(fā)穿電早機(jī)晉有Q乒F捧Q、Q金F站N、Q偉F折S等系葉列，風(fēng)前兩仗個(gè)字風(fēng)母表眨示汽必輪