§7-1三相同步發(fā)電機(jī)的基本工作原理§7-2同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁方式和并聯(lián)運(yùn)行§7-3同步電動(dòng)機(jī)的工作原理和啟動(dòng)方法§7-4同步電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)的調(diào)整和同步補(bǔ)償機(jī)一、三相同步發(fā)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)三相同步發(fā)電機(jī)的外形如圖所示，其基本結(jié)構(gòu)由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成?！?-1三相同步發(fā)電機(jī)的基本工作原理三相同步發(fā)電機(jī)的外形三相同步發(fā)電機(jī)定子也稱為電樞，主要由定子鐵芯、定子繞組、機(jī)座、端蓋和軸承部件組成。定子鐵芯一般用厚0.5mm的硅鋼片疊成，鐵芯上嵌有三相繞組，繞組的排列和接法與三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組基本相同，但三相同步發(fā)電機(jī)中定子繞組的主要作用是產(chǎn)生對(duì)稱的三相交流電動(dòng)勢(shì)，給負(fù)載輸出三相交流電流，實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量的轉(zhuǎn)換。同步發(fā)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和基本結(jié)構(gòu)圖二、三相同步發(fā)電機(jī)的基本工作原理如圖所示為三相同步發(fā)電機(jī)的工作原理示意。由圖可見(jiàn)，當(dāng)三相同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁繞組接到勵(lì)磁電源上，產(chǎn)生轉(zhuǎn)子磁極，由原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)旋轉(zhuǎn)，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速達(dá)到同步轉(zhuǎn)速后，在氣隙中形成一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。三相同步發(fā)電機(jī)的工作原理示意1—定子2—轉(zhuǎn)子3—滑環(huán)三、汽輪發(fā)電機(jī)和水輪發(fā)電機(jī)簡(jiǎn)介汽輪發(fā)電機(jī)和水輪發(fā)電機(jī)簡(jiǎn)介見(jiàn)表。汽輪發(fā)電機(jī)和水輪發(fā)電機(jī)簡(jiǎn)介汽輪發(fā)電機(jī)和水輪發(fā)電機(jī)簡(jiǎn)介一、同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁方式改進(jìn)同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁方式，做到快速增磁，可以提高同步發(fā)電機(jī)的穩(wěn)定性。傳統(tǒng)的勵(lì)磁方式都是采用直流發(fā)電機(jī)作為勵(lì)磁電源的直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)。隨著同步發(fā)電機(jī)容量的增大，勵(lì)磁機(jī)的容量也隨之增大，但大容量的直流發(fā)電機(jī)在制造和運(yùn)行維護(hù)上都存在一些困難。伴隨著半導(dǎo)體整流技術(shù)的發(fā)展，又產(chǎn)生了新的勵(lì)磁方式，即用硅整流裝置將交流電轉(zhuǎn)變成直流電后，提供勵(lì)磁的整流器勵(lì)磁系統(tǒng)。同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁方式見(jiàn)表。§7-2同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁方式和并聯(lián)運(yùn)行同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁方式同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁方式二、同步發(fā)電機(jī)的并聯(lián)運(yùn)行1.?同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行的優(yōu)點(diǎn)（1）提高了供電的可靠性（2）提高了發(fā)電廠的運(yùn)行效率2.?同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行的條件（1）發(fā)電機(jī)的相序與電網(wǎng)的相序一致。（2）發(fā)電機(jī)電壓的有效值與電網(wǎng)電壓的有效值相等，且波形、相位相同。（3）發(fā)電機(jī)的頻率與電網(wǎng)的頻率相同。一、同步電動(dòng)機(jī)的工作原理1.?同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)原理同步電動(dòng)機(jī)的定子結(jié)構(gòu)與三相異步電動(dòng)機(jī)的定子部分完全一樣，當(dāng)同步電動(dòng)機(jī)接到三相電源上，對(duì)稱的三相定子繞組通入三相對(duì)稱交流電流后，在氣隙中將產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，其轉(zhuǎn)速為同步轉(zhuǎn)速，旋轉(zhuǎn)方向由電源相序決定。同步電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁繞組通過(guò)集電環(huán)和電刷接到勵(lì)磁電源上，流入直流電流后，產(chǎn)生轉(zhuǎn)子磁極?！?-3同步電動(dòng)機(jī)的工作原理和啟動(dòng)方法2.?同步電動(dòng)機(jī)的失步現(xiàn)象同步電動(dòng)機(jī)中旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)θ=0°時(shí)的示意二、同步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)同步電動(dòng)機(jī)是不能自行啟動(dòng)的，如果把同步電動(dòng)機(jī)直接接到交流電源上，則定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)以同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，而轉(zhuǎn)子還是靜止不動(dòng)，定子與轉(zhuǎn)子之間就存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)，在某個(gè)瞬間，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)之間是吸引力，產(chǎn)生拖動(dòng)性質(zhì)的電磁轉(zhuǎn)矩，但由于慣性，轉(zhuǎn)子還沒(méi)來(lái)得及轉(zhuǎn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)就轉(zhuǎn)過(guò)180°了，此時(shí)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)之間是排斥力，產(chǎn)生與拖動(dòng)性質(zhì)方向相反的電磁轉(zhuǎn)矩，這樣轉(zhuǎn)子上所受到的平均電磁轉(zhuǎn)矩就為零，所以同步電動(dòng)機(jī)不能自行啟動(dòng)。同步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)方法有輔助電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)法、調(diào)頻啟動(dòng)法和異步啟動(dòng)法等。同步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方法、啟動(dòng)過(guò)程和特點(diǎn)見(jiàn)表。同步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方法、啟動(dòng)過(guò)程和特點(diǎn)一、同步電動(dòng)機(jī)的電壓平衡方程式如圖所示為同步電動(dòng)機(jī)某一相定子繞組的等效電路圖?！?-4同步電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)的調(diào)整和同步補(bǔ)償機(jī)同步電動(dòng)機(jī)某一相定子繞組的等效電路圖二、同步電動(dòng)機(jī)的電磁功率根據(jù)能量守恒的原則，如果同步電動(dòng)機(jī)所帶負(fù)載減小，其輸出的機(jī)械功率也減小，這樣電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率（即電磁功率）也減小。三、同步電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)的調(diào)整等效電路的相量圖a）

相位關(guān)系b）

相量c）

相位關(guān)系同步電動(dòng)機(jī)的無(wú)功功率和功率因數(shù)是可以通過(guò)改變轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電流大小來(lái)調(diào)節(jié)的，而轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電流是很容易控制和調(diào)節(jié)的，如果把工作在過(guò)勵(lì)磁狀態(tài)的同步電動(dòng)機(jī)安裝在具有大量感性負(fù)載的工廠附近，就可以減少在工廠和發(fā)電廠之間的線路傳輸損耗。同步電動(dòng)機(jī)三種勵(lì)磁情況下功率因數(shù)的變化同步電動(dòng)機(jī)三種勵(lì)磁情況下功率因