1、第一節第一節 同步電動機的原理、結構及額定值同步電動機的原理、結構及額定值 CONTENTSPart 1Part 1同步發電機的工作原理 一、同步發電機的工作原理一、同步發電機的工作原理1、三相電動勢的表達式XAZBCYNSn原動機拖動轉子以轉速原動機拖動轉子以轉速 n 勻速旋轉時，轉勻速旋轉時，轉子磁場切割定子三相繞組，在三相繞組中子磁場切割定子三相繞組，在三相繞組中感應出交變電動勢。感應出交變電動勢。 定子空間差定子空間差120感應電動勢差感應電動勢差120 00120sin120sinsintEetEetEemCmBmA2、感應電動勢的頻率磁極對數p，轉子轉速nZH60=pnf結論：結論

2、：同步發電機定子繞組感應電勢的頻率取決于它的極對數同步發電機定子繞組感應電勢的頻率取決于它的極對數p和轉子的轉速和轉子的轉速n。 同步發電機極對數一定時，轉速與電樞電勢的頻率有嚴格對同步發電機極對數一定時，轉速與電樞電勢的頻率有嚴格對應關系。應關系。 當電力系統頻率當電力系統頻率f一定，發電機轉速一定，發電機轉速 n=60f/p為恒定值，這是為恒定值，這是同步發電機的主要特點。同步發電機的主要特點。一、同步發電機的工作原理一、同步發電機的工作原理極對數極對數 p123456 n（r/min）300015001000750600500為了發出為了發出50HZ50HZ交流電，同步發電機轉速與極對數

3、關系交流電，同步發電機轉速與極對數關系一、同步發電機的工作原理一、同步發電機的工作原理我國標準工頻為50Hz，所以同步發電機的極對數和轉速成反比。np3000l 汽輪發電機轉速較高，極對數較少，如轉速汽輪發電機轉速較高，極對數較少，如轉速n=3000r/min，則極對，則極對數數p=1。l 水輪發電機轉速較低，極對數較多，如轉速水輪發電機轉速較低，極對數較多，如轉速n=125r/min，則極對，則極對數數p=24。Part Part 2 2同步發電機的基本結構 1、分類：二、同步發電機的基本結構二、同步發電機的基本結構（1）按結構型式分）按結構型式分 隱極式隱極式 凸極式凸極式 旋轉磁極式旋轉

4、磁極式 旋轉電樞式旋轉電樞式 旋轉電樞式旋轉電樞式（小容量同步電機采用）（小容量同步電機采用）旋轉磁極式旋轉磁極式（大容量同步電機采用）（大容量同步電機采用）隱極式（火電機組）隱極式（火電機組）凸極式（水電機組）凸極式（水電機組）二、同步發電機的基本結構二、同步發電機的基本結構（2）按原動機類型分）按原動機類型分 2p =2，n=3000r/min；隱極轉子，細長，臥式安裝；隱極轉子，細長，臥式安裝；用在火力發電廠中。用在火力發電廠中。 汽輪發電機汽輪發電機：原動機為汽輪機。原動機為汽輪機。 特點：特點：水輪發電機水輪發電機：原動機為水輪機。原動機為水輪機。極數多，轉速低，幾十轉到數百轉；極數

5、多，轉速低，幾十轉到數百轉；凸極轉子，短粗，立式安裝；凸極轉子，短粗，立式安裝；用在水力發電廠中。用在水力發電廠中。特點：特點：柴油發電機柴油發電機：原動機為柴油機。原動機為柴油機。n=5001500r/min；容量較小；容量較小；主要作為自備電源、移動電源。主要作為自備電源、移動電源。特點：特點：二、同步發電機的基本結構二、同步發電機的基本結構水輪發電機工作原理圖水輪發電機工作原理圖上游水上游水水輪發電機水輪發電機下游水下游水水輪機水輪機二、同步發電機的基本結構二、同步發電機的基本結構汽汽輪輪發發電電機機轉轉子子 汽汽輪輪發發電電機機定定子子 水水輪輪發發電電機機外外形形水水輪輪發發電電機機

6、轉轉子子 二、同步發電機的基本結構二、同步發電機的基本結構2、結構：二、同步發電機的基本結構二、同步發電機的基本結構2、同步發電機的結構：由轉子鐵心、勵磁繞組、阻尼繞組、護環和中心環、滑環和風扇等組成。由轉子鐵心、勵磁繞組、阻尼繞組、護環和中心環、滑環和風扇等組成。（1）轉子二、同步發電機的基本結構二、同步發電機的基本結構 1轉子鐵心轉子鐵心 是磁路的一部分，固定勵磁繞組和阻尼繞組作用。是磁路的一部分，固定勵磁繞組和阻尼繞組作用。 汽輪發電機轉子鐵心由高機械強度和導磁性能好的整塊合金鋼鍛造而成。汽輪發電機轉子鐵心由高機械強度和導磁性能好的整塊合金鋼鍛造而成。 轉子圓周上大齒，做為發電機的主磁極

7、，轉子圓周上大齒，做為發電機的主磁極， 其余開口槽部分安放勵磁繞組。其余開口槽部分安放勵磁繞組。二、同步發電機的基本結構二、同步發電機的基本結構二、同步發電機的基本結構二、同步發電機的基本結構由扁銅線繞成同心式繞組。槽內導體靠槽楔壓緊，端部用合金鋼護環固定。由扁銅線繞成同心式繞組。槽內導體靠槽楔壓緊，端部用合金鋼護環固定。2勵磁繞組勵磁繞組3阻尼繞組阻尼繞組 由銅條和端環焊接而成，是短路繞組。相當于異步機的籠形繞組。由銅條和端環焊接而成，是短路繞組。相當于異步機的籠形繞組。 在同步發電機中，阻尼繞組起抑制轉子機械振蕩作用；在同步發電機中，阻尼繞組起抑制轉子機械振蕩作用； 在同步電動機和調相機中

8、，作為起動繞組。在同步電動機和調相機中，作為起動繞組。電刷和滑環將直流電刷和滑環將直流勵磁電流引入到轉勵磁電流引入到轉子勵磁繞組中。子勵磁繞組中。4 4滑環滑環( (集電環集電環) )轉子繞組的通風口轉子繞組的通風口 護環護環 中心環中心環 風扇風扇 汽輪發電機轉子外形汽輪發電機轉子外形 二、同步發電機的基本結構二、同步發電機的基本結構二、同步發電機的基本結構二、同步發電機的基本結構二、同步發電機的基本結構二、同步發電機的基本結構其結構與異步電機相同，由定子鐵心、電樞繞組、機座和端蓋等組成。其結構與異步電機相同，由定子鐵心、電樞繞組、機座和端蓋等組成。（2）定子（電樞）定子（電樞）二、同步發電

9、機的基本結構二、同步發電機的基本結構 1. 定子鐵心定子鐵心 是磁路的一部分，由硅鋼片疊裝而成。內圓槽安放電樞繞組。是磁路的一部分，由硅鋼片疊裝而成。內圓槽安放電樞繞組。 定子鐵心沿軸向每隔一段，留有徑向通風溝，以利于散熱。定子鐵心沿軸向每隔一段，留有徑向通風溝，以利于散熱。 大型同步發電機定子鐵心由扇形片拼合疊裝成定子鐵心。大型同步發電機定子鐵心由扇形片拼合疊裝成定子鐵心。2. 電樞繞組電樞繞組 雙層疊繞組，由扁銅線繞制成型后，包以絕緣而成。雙層疊繞組，由扁銅線繞制成型后，包以絕緣而成。 采用實心導線，空心與實心導線組合繞組，加強冷卻。采用實心導線，空心與實心導線組合繞組，加強冷卻。機座、端

10、蓋、軸承、軸承座及電刷等。機座、端蓋、軸承、軸承座及電刷等。二、同步發電機的基本結構二、同步發電機的基本結構 二、同步發電機的基本結構二、同步發電機的基本結構Part Part 3 3同步發電機的型號和額定值 三、對電力系統的要求三、對電力系統的要求（二）同步發電機的型號（二）同步發電機的型號三、對電力系統的要求三、對電力系統的要求（二）同步發電機的額定值（二）同步發電機的額定值 1 1額定功率額定功率NP（kWkW、MWMW）：額定運行時發電機的輸出電功率。）：額定運行時發電機的輸出電功率。2 2額定電壓額定電壓NU（V V、kVkV）：額定運行時定子三相繞組上的線電壓。）：額定運行時定子三相繞組上的線電壓。3 3額定電流額定電流NI（A A、kAkA）：額定運行時流過定子繞組的線電流。）：額定運行時流過定子繞組的線電流。50Nf4. 4. 額定頻率額定頻率HZ 5 5額定功率因數額定功率因數Ncos: : 額定運行時輸出有功功率和視在功率比值。額定運行時輸出有功功率和視在功率比值。 6. 6. 額定轉速額定轉速Nn(r/min): (r/min): 額