1、第四篇同步電機第四篇同步電機第第1212章章 同步電機的基本同步電機的基本工作原理和主要結工作原理和主要結12.1 12.1 同步電機的基本工作原理同步電機的基本工作原理z靜止的部分稱為定子，旋轉的部分稱為轉子。轉子旋轉時，導體交替地為N極和S極磁場所切割，因此每根導體中的感應電勢方向是交變的z磁通首先切割A相導體，當轉子轉過120 及240 后，磁通再依次切割B相導體和C相導體。因此，三相電勢的大小相等，相位互差120 12.1 12.1 同步電機的基本工作原理同步電機的基本工作原理圖 12-1 同步發電機工作原理及電勢相量圖12.212.2同步電機的主要結構同步電機的主要結構z同步電機也是

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

3、勵磁繞組；y 4磁軛； 5磁極T形尾固定部分。12.212.2同步電機的主要結構同步電機的主要結構z轉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磁繞組。整個磁極利用T形尾部固定在磁軛上z磁極的表面常裝設類似籠型感應電機轉子上的短路繞組，在發電機中稱為阻尼繞組，在電動機中稱為起動繞組z凸極結構轉子的優點是制造方便，缺點是機械強度較差，因此多用在離心力較小，轉速較低的中小型電機中；或用在水輪發電機中。隱極轉子的優點是機械強度好，但是制造工藝較復雜，因此多用在離心力較大、轉速較高的電機中。例如汽輪發電機多采用隱極結構。12.212.2同步電機的主要結構同步電機的主要結構z 同步電機

4、轉子上的阻尼繞阻 空心導線y 1導線絕緣 2銅線 3空心12.2.3 12.2.3 冷卻問題簡述冷卻問題簡述z在大型汽輪發電機中，為了提高其冷卻效率，往往用氫氣冷卻，因為氫氣的比重比空氣小，所以在旋轉時產生風的摩擦損耗大為減小；同時氫氣的導熱率比空氣大，散熱也良好。z氫氣與空氣混合后，有爆炸危險，必須有一套控制設備來保證外界空氣不會滲入到電機內部。z目前在更大容量的發電機中，可以采用導線內部直接冷卻。例如采用空心導體，冷卻介質直接在導體中流通而把熱量帶走，這樣能更有效地降低電機的溫升。所采用的冷卻介質一般有氫氣及水等。12.312.3同步電機的額定值同步電機的額定值y1）額定電壓：正常運行時，按照制造廠的規定，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：在正常運行時，按制造廠的規定，流過定子繞組的線電流。電流的單位用A表示。y3）額定功率：在正常運行時，電機的輸出功率。對于發電機是指輸出的電功率；對于電動機是指輸出的機械功率。它們與額定電壓和額定電流之間有如下關系：y發電機 y電動機 y 的單位為kW。310cos3NNNNIUP310cos3NNNNNIUPNP12.312.3同步電機的額定值同步電機的額定值y4）相數m