第01講同步電機(jī)原理與結(jié)構(gòu)1.同步電機(jī)概述2.同步發(fā)電機(jī)的工作原理3.同步發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)4.同步發(fā)電機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)

同步電機(jī)是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)，用來生產(chǎn)交流電能。同步發(fā)電機(jī)與配套的原動機(jī)一起構(gòu)成發(fā)電機(jī)機(jī)組。同步電機(jī)有三種運(yùn)行方式：發(fā)電機(jī)、電動機(jī)、補(bǔ)償機(jī)本篇主要講述：

原理與結(jié)構(gòu)

基本理論

并網(wǎng)運(yùn)行

同步電動機(jī)

不正常運(yùn)行1.同步電機(jī)概述2.同步發(fā)電機(jī)的工作原理定子：圓筒形鐵心＋三相對稱交流繞組轉(zhuǎn)子：磁極＋直流勵(lì)磁繞組或永久磁鐵定轉(zhuǎn)子之間:氣隙對電機(jī)磁場分布和性能有重大影響。

除了轉(zhuǎn)場式同步電機(jī)外,還有轉(zhuǎn)樞式同步電機(jī)。一、同步電機(jī)的模型圖+－NSNS二、同步發(fā)電機(jī)工作原理NSAXBYCZ同步發(fā)電機(jī)工作原理勵(lì)磁繞組直流電，建立主磁場。

原動機(jī)拖動轉(zhuǎn)子及主磁場隨軸旋轉(zhuǎn)，電樞各相繞組順次切割主磁場。電樞繞組中將感應(yīng)出大小和方向按周期性變化的三相對稱

交變電勢。通過引出線，即可提供交流電源。感應(yīng)電勢有效值:感應(yīng)電勢頻率:三、同步轉(zhuǎn)速電網(wǎng)的頻率不變，我國為50Hz，故轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為:四、同步電機(jī)運(yùn)行方式發(fā)電機(jī)、電動機(jī)、補(bǔ)償機(jī)16－2

同步電機(jī)型式和結(jié)構(gòu)一、兩種轉(zhuǎn)子型式

定子結(jié)構(gòu)與異步電機(jī)相似，轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)有著自己的特點(diǎn)。根據(jù)原動機(jī)的特點(diǎn)，轉(zhuǎn)子制成兩種型式與之配套。1.凸極式AXBYCZNS2.隱極式二、汽輪發(fā)電機(jī)定子鐵心：疊片結(jié)構(gòu)：圓形或扇形沖片。機(jī)座：由鋼板焊接而成。定子繞組：要有足夠的絕緣強(qiáng)度。轉(zhuǎn)子：采用隱極式。轉(zhuǎn)子表面槽內(nèi)放置勵(lì)磁繞組。極數(shù)多-直徑大-軸向長度短-立式。定子鐵心由扇形硅鋼片拼疊,有徑向通風(fēng)溝。轉(zhuǎn)子采用凸極式，磁極由厚度為1～2mm的鋼片疊成，阻尼繞組(起動繞組)抑制短路電流和減弱電機(jī)振蕩，磁極與磁極軛部采用T形或鴿尾形連接。三、水輪發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組轉(zhuǎn)子鐵心磁極鐵心阻尼繞組凸極式轉(zhuǎn)子隱極式轉(zhuǎn)子正在加工的大型同步發(fā)電機(jī)定子機(jī)座汽輪發(fā)電機(jī)插轉(zhuǎn)子水輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子吊裝四、同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁方式獲得勵(lì)磁電流的方法稱為勵(lì)磁方式。目前采用的勵(lì)磁方式直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁方式：用直流發(fā)電機(jī)作為勵(lì)磁電源。交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁方式：用交流勵(lì)磁機(jī)作為勵(lì)磁電流。靜止勵(lì)磁方式：自并勵(lì)、諧波勵(lì)磁等。1直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁方式直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁方式按勵(lì)磁機(jī)供電方式的不同分為自勵(lì)式和他勵(lì)式。TFZF勵(lì)磁機(jī)主發(fā)電機(jī)自動勵(lì)磁調(diào)節(jié)器自勵(lì)式直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)TFZF主勵(lì)磁機(jī)主發(fā)電機(jī)自動勵(lì)磁調(diào)節(jié)器他勵(lì)式直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)ZF副勵(lì)磁機(jī)2.交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁方式交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁方式也分為自勵(lì)和他勵(lì)。但多采用他勵(lì)即“三機(jī)方式”。按整流器是否旋轉(zhuǎn)又分為靜止整流器勵(lì)磁方式和旋轉(zhuǎn)整流器勵(lì)磁方式(無刷勵(lì)磁方式)。TF副勵(lì)磁機(jī)主勵(lì)磁機(jī)主發(fā)電機(jī)TFTF電壓調(diào)整器自勵(lì)恒壓器電流互感器電壓互感器靜止整流器勵(lì)磁系統(tǒng)TF副勵(lì)磁機(jī)主勵(lì)磁機(jī)主發(fā)電機(jī)TFTF電壓調(diào)整器自勵(lì)恒壓器電流互感器電壓互感器SN旋轉(zhuǎn)整流器(無刷)勵(lì)磁系統(tǒng)3靜止勵(lì)磁方式TF自動勵(lì)磁調(diào)節(jié)器起勵(lì)元件起勵(lì)電源滑環(huán)勵(lì)磁變壓器整流自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)16－3同步電機(jī)的銘牌一、同步發(fā)電機(jī)銘牌值額定容量SN

：指電機(jī)輸出功率的保證值。額定電壓UN

：指額定運(yùn)行時(shí)定子輸出端的線電壓。額定電流IN

：指額定運(yùn)行時(shí)定子的線電流。額定功率因數(shù)cosjN:額定運(yùn)行時(shí)電機(jī)的功率因數(shù)。額定頻率fN：額定運(yùn)行時(shí)電機(jī)電樞端電能的頻率，我國標(biāo)準(zhǔn)頻率為50Hz。額定轉(zhuǎn)速nN

：額定運(yùn)行時(shí)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，即同步轉(zhuǎn)速。同步電機(jī)銘牌上還有額定負(fù)載時(shí)的溫升tN

、勵(lì)磁容量PfN

和勵(lì)磁電壓UfN

等。二、同步電機(jī)型號汽輪發(fā)電機(jī)有QFQ、QFN、QFS等系列，前兩個(gè)字母表示汽輪發(fā)電機(jī)；第三個(gè)字母表示冷卻方式，Q表示氫外冷，N表示氫內(nèi)冷，S表示雙水內(nèi)冷。大型水輪發(fā)電機(jī)為TS系列，T表示同步，S表示水輪。舉例：

QFS-300-2:表示容量為300MW雙水內(nèi)冷2極汽輪發(fā)電機(jī)。

TSS1264/160-48:雙水內(nèi)冷水輪發(fā)電機(jī)，定子外徑1264cm，鐵心長160cm，極數(shù)為48。同步電動機(jī)系列有TD、TDL等，TD表示同步電動機(jī)，后