电机学 同步电机的基本知识和结构课件

17.1概述7.2同步电机的结构简介7.3同步电机的工作原理7.4同步电机部分额定值第7章同步电机的基本知识与结构2•7.1概述•一、什么是同步电机？••二、同步电机的运行方式发电机：汽轮发电机水轮发电机电动机：补偿机：1nn37.2同步电机的结构简介7.2.1整体结构7.2.2电路部分7.2.3磁路部分7.2.4重点强调的问题4安装在邹县电厂的600MW汽轮发电机组7.2.1整体结构（1）汽轮发电机汽轮机同步发电机集电环与电刷57.2.1整体结构（1）汽轮发电机发电机转子集电环电刷67.2.1整体结构（1）汽轮发电机装配好的汽轮发电机定子装配好的汽轮发电机转子加工中的汽轮发电机转子77.2.1整体结构（2）水轮发电机三峡左岸电站厂房内景水轮发电机组施工安装现场87.2.1整体结构（2）水轮发电机水轮发电机转轮吊装水轮发电机机座水轮发电机机座拆分运输97.2.1整体结构（2）水轮发电机水轮发电机转子吊装107.2.2电路部分（1）电枢绕组大型同步电机的电枢绕组均设于定子。水内冷定子线棒截面示意图工人师傅在定子铁芯中安放定子线棒117.2.2电路部分（2）励磁绕组大型同步电机的励磁绕组均设于转子。水轮发电机转子上的励磁绕组（磁极未画出）大型汽轮发电机转子上的励磁绕组（端部未装护环）127.2.2电路部分（3）阻尼绕组大型同步电机阻尼绕组均设于转子磁极表面。凸极转子装配凸极转子示意图137.2.3磁路部分汽轮发电机定子冲片水轮发电机定子冲片及转子冲片汽轮发电机转子铁芯水轮发电机转子装配147.2.3磁路部分(1)主磁通：通过气隙与定、转子绕组相交链。(2)主磁路：由定、转子铁心及气隙组成。(3)漏磁通：包括定、转子漏磁通，仅与自身绕组相交链。隐极同步电机示意图p=1凸极同步电机示意图p=1p=2157.2.4重点强调的问题(1)隐极同步电机定、转子之间的气隙均匀。(2)凸极同步电机定、转子之间的气隙不均匀，磁极轴线处气隙短，而磁极与磁极之间中心线处气隙长。(3)同步电机气隙均匀与否导致了分析方法有所不同。隐极同步电机示意图p=1凸极同步电机示意图p=1p=2167.3同步电机的工作原理7.3.1同步发电机7.3.2同步电动机7.3.3同步调相机7.3.4同步电机特点总结177.3.1同步发电机tae090180270360NSnNSnNStae090180270360720540630450当转子为一对磁极，转子每旋转一周，导体中感应电动势变化一个周波。当转子为两对磁极，转子每旋转一周，导体中感应电动势变化两个周波。187.3.1同步发电机()60npfHz若电机有p对磁极，转子转一周，感应电势变化p个周波；若p对磁极的转子每分钟转n周，感应电势则每分钟变化np个周波；而感应电势的频率为每秒的周波数，即：以此类推：197.3.2同步电动机60(/min)fnrp定子三相对称绕组通入三相对称电流后在空间产生一旋转磁场，其转速决定于电流变化的频率及电机的极对数，即：转子绕组通入直流励磁电流后形成磁极随定子旋转磁场一起同步旋转。207.3.3同步调相机不是进行有功功率的转换，而是进行无功功率的调节，用于改善电网的功率因数，相当于空载运行的同步电动机。关于同步调相机如何进行无功功率的调节，达到改善电网功率因数的目的，将在第十一及十二章中详细讨论。217.3.4同步电机特点总结同步电机的特点是：转子的转速与电网的频率以及电机的极对数三者之间有着固定不变的关系，即：()60npfHz60(/min)fnrp或我国电网频率为50Hz，所以当：p=1，则：n=3000(r/min)当：p=2，则：n=1500(r/min)三峡680MW水轮发电机p=40，则：n=75(r/min)其中n称为同步转速，简称同步速。227.4同步电机部分额定值7.4.1额定容量或额定功率7.4.2额定电压及额定电流（1）同步发电机：指输出容量或电功率（2）同步电动机：指输出机械功率（3）同步调相机：指输出无功功率(,,)NSVAkVAMVA(,,)NPWkWMW(,,)NPWkWMW(,,)NSVARkVARMVAR特别须注意在三相情况下均为线值。(,);(,)NNUVkVIAkA237.4同步电机部分额定值7.4.4基本关系（1）同步发电机：（2）同步电动机：（3）同步调相机：指输出无功功率NNNIUS3或coscos3NNNNNNPSUIcoso3csNNNNNNNNPSUINNNIUS37.4.3额定功率因数及额定效率cos;NN24•本章小结：•1、同步电机的基本原理。•2、同步电机的额定值。