1、對(duì)于、第四篇、同步電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)，原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，電子相對(duì)于磁極的勵(lì)磁磁通運(yùn)動(dòng)，切斷磁力線，感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)勢(shì)。 發(fā)電的關(guān)鍵是磁場(chǎng)和導(dǎo)體相對(duì)運(yùn)動(dòng)。 直流發(fā)電機(jī)、磁極旋轉(zhuǎn)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)線圈靜止，有相同的發(fā)電效果嗎？定子不變，轉(zhuǎn)子成為直流電機(jī)的磁極。 原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)轉(zhuǎn)子磁極旋轉(zhuǎn)，磁場(chǎng)和定子繞組相對(duì)運(yùn)動(dòng)。 在定子線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，輸出電力。 直流發(fā)電機(jī)、電網(wǎng)、同步發(fā)電機(jī)主要用作發(fā)電機(jī)，現(xiàn)在工業(yè)農(nóng)業(yè)中使用的交流電力大部分都是由同步發(fā)電機(jī)發(fā)電。 同步電機(jī)也可以作為電機(jī)使用，是一種拖動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械，不要求特別速度的大功率生產(chǎn)機(jī)械。 交流電力幾乎全部由同步發(fā)電機(jī)發(fā)電。 同步電動(dòng)機(jī)作為同步補(bǔ)償機(jī)用，僅向電網(wǎng)發(fā)電電感性或電容

2、性的無(wú)效電力，可以滿足電網(wǎng)對(duì)無(wú)效電力的需求。 了解同步發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)、工作原理，為分析同步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行性能做必要的準(zhǔn)備。 理解同步發(fā)電機(jī)的電樞電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的原理，學(xué)習(xí)目的和要求，本章要點(diǎn)：12-1同步機(jī)的分類(lèi)12-2同步機(jī)的基本構(gòu)成12-3同步機(jī)的冷卻方式12-4同步機(jī)的勵(lì)磁方式12-5同步機(jī)的額定，12-1同步機(jī)的分類(lèi)，按用途分類(lèi)(無(wú)負(fù)載時(shí)的同步機(jī))同步發(fā)電機(jī)，同步電動(dòng)機(jī)，同步調(diào)相機(jī)， 按結(jié)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)電樞式、旋轉(zhuǎn)磁極式、基本結(jié)構(gòu)型、分隱極式和凸極式，不太被采用的旋轉(zhuǎn)電機(jī)式同步發(fā)電機(jī)、旋轉(zhuǎn)電機(jī)式同步發(fā)電機(jī)、直流發(fā)電機(jī)、發(fā)電機(jī)的按原動(dòng)機(jī)、應(yīng)急發(fā)電機(jī)、渦輪發(fā)電機(jī)、內(nèi)燃機(jī)拖動(dòng)發(fā)電機(jī)、火力發(fā)電、水力發(fā)電、冷

3、卻方式、空冷氫冷卻、水冷卻、 空氣冷卻或干式冷卻，超導(dǎo)體發(fā)電機(jī)，12-2同步電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)，12-2同步電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)，1，定子(靜止部分)，2，轉(zhuǎn)子，1，凸極機(jī)的結(jié)構(gòu)特征，2，凸極(磁極旋轉(zhuǎn)式)，3，阻尼線圈是什么？ 三、同步電動(dòng)機(jī)與其他電動(dòng)機(jī)的比較、定子、轉(zhuǎn)子、鐵心、機(jī)臺(tái)、繞組、旋轉(zhuǎn)軸、磁極、繞組、集電環(huán)、一、定子(靜止部分)、同步電動(dòng)機(jī)的定子和異步電動(dòng)機(jī)相似，通風(fēng)冷卻效果更強(qiáng)。 磁導(dǎo)率的定子鐵心是從槽層疊起來(lái)的。 在槽中插入三相對(duì)稱(chēng)繞組，將定子鐵心固定在床上。 定子線圈像異步電動(dòng)機(jī)一樣，在600相帶a、b、c三相空間對(duì)稱(chēng)分布，定子鐵心在軸向上每隔36cm留有通風(fēng)槽，增加定子鐵心的散熱面積

4、。同步發(fā)電機(jī)定子輸出電力，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。二，轉(zhuǎn)子分為凸極式和凸極式，氣隙均勻，一般的極對(duì)數(shù)等于1，高速同步電機(jī)最高旋轉(zhuǎn)3000r/min。 1、隱極電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，轉(zhuǎn)子如直流電機(jī)的旋轉(zhuǎn)電樞。 轉(zhuǎn)子是表面上加了槽的圓柱體，在槽中加了勵(lì)磁繞組，沒(méi)有明顯的磁極。 轉(zhuǎn)子、定子、磁極旋轉(zhuǎn)式、四極、凸極式。 凸極電機(jī)的特點(diǎn)：有明顯的磁極。 氣隙不均勻，通常用于極對(duì)數(shù)大1，即低速電動(dòng)機(jī)。 氣隙不均勻，2，凸極(磁極旋轉(zhuǎn)式)，同步電機(jī)轉(zhuǎn)速：渦輪發(fā)電機(jī)極數(shù)為2，轉(zhuǎn)速高達(dá)3000r/min，細(xì)長(zhǎng)。 水輪發(fā)電機(jī)極數(shù)多，轉(zhuǎn)速低，粗。型、渦輪發(fā)電機(jī)、水輪發(fā)電機(jī)、原動(dòng)機(jī)高速，轉(zhuǎn)子一般呈兩極，隱極式，氣隙均勻，容量大，定子

5、一般為高壓，外形細(xì)長(zhǎng)。 轉(zhuǎn)子鐵心為實(shí)心(機(jī)械強(qiáng)度好)，不采用阻尼線圈。 渦輪發(fā)電機(jī)的特征：原發(fā)動(dòng)機(jī)低速，轉(zhuǎn)子一般為凸極式(多極)，氣隙不均勻，外形為扁平圓形(直徑大，分為臥式和立式兩種)。 由凸極式轉(zhuǎn)子鐵心層疊而成，另外設(shè)置了阻尼線圈。水輪發(fā)電機(jī)的特征：1905年3.5 kw，水輪發(fā)電機(jī)的發(fā)展：1960年100兆kw，現(xiàn)在1000兆kw，3，什么是阻尼線圈？ 與異步電動(dòng)機(jī)的籠繞組相似，銅棒嵌入凸極式鐵心，兩側(cè)用銅板連接。 阻尼繞組作用？ 抑制并聯(lián)運(yùn)行時(shí)的機(jī)械振動(dòng)(形成電阻扭矩)；同步電動(dòng)機(jī)和同步相機(jī)的啟動(dòng)用(即異步啟動(dòng))，為什么渦輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子不采用阻尼線圈？ 因?yàn)閷?shí)心鐵的心的漩渦起到抑制振動(dòng)的

6、作用，所以楔也發(fā)揮衰減作用。 比較同步機(jī)和直流機(jī)，同步機(jī)和直流機(jī)有電樞反應(yīng)。 結(jié)構(gòu)上的不同，同步電機(jī)一般是旋轉(zhuǎn)磁極式的。 直流電機(jī)為旋轉(zhuǎn)電樞式，磁極固定。 在與直流電動(dòng)機(jī)的比較中，同步電動(dòng)機(jī)好像是反向的直流電動(dòng)機(jī)。 隨著12-3同步機(jī)的冷卻方式，同步機(jī)單體的容量變高，大型同步機(jī)的發(fā)熱問(wèn)題變得嚴(yán)重。 隨著、同步機(jī)的容量變大，大型同步機(jī)采用以下冷卻方法。一、空冷電機(jī)、二、氫冷卻電機(jī)、三、水內(nèi)冷發(fā)電機(jī)、四、超導(dǎo)體發(fā)電機(jī)、一、空氣冷卻、冷氣從電機(jī)兩端的風(fēng)扇流入的空氣通過(guò)定子線圈的端部被送到熱風(fēng)室，與總熱風(fēng)室一起進(jìn)入發(fā)電機(jī)下部的空氣冷卻器，冷卻后兩側(cè)端蓋總熱風(fēng)室、空氣冷卻器、冷風(fēng)、冷風(fēng)室、冷風(fēng)室，能走在

7、電動(dòng)機(jī)中央部分難以分散的熱帶。 二、氫冷卻(采用10萬(wàn)KW以上)，氫的相對(duì)密度約為空氣的十分之一，代替空氣，馬達(dá)通風(fēng)摩擦損失減少90%，總損失減少3040%，提高效率。 1、2、氫冷卻散熱性能好。 氫氣冷卻廣泛應(yīng)用于大中型渦輪同步發(fā)電機(jī)，容量超過(guò)10萬(wàn)KW時(shí)采用氫氣內(nèi)冷方式，使氫氣通過(guò)定子和轉(zhuǎn)子槽內(nèi)直接冷卻導(dǎo)線。 3、4、氫冷卻要注意防爆防漏。 確保鋼板能承受事故爆炸時(shí)的壓力。 三、水冷、(采用60萬(wàn)KW 130萬(wàn)KW )、一、水冷不是一般的水。 火力發(fā)電廠發(fā)電機(jī)采用結(jié)露水，電導(dǎo)率低，化學(xué)性能穩(wěn)定，流動(dòng)性好。 2、水中的冷散熱能力顯著高于空氣和氫。 3、定子實(shí)心導(dǎo)線通過(guò)電流，中空導(dǎo)體通過(guò)。、定

8、子、轉(zhuǎn)子、兩個(gè)排氣心線、水內(nèi)的冷供水循環(huán)系統(tǒng)、接水臺(tái)、接水臺(tái)、冷水分別通過(guò)絕緣管流入各線圈， 吸收熱量后，通過(guò)絕緣水管匯集到另一端的定子灑水環(huán)和動(dòng)子灑水架，最后排出到馬達(dá)的外部水系統(tǒng)，冷卻后再次進(jìn)入。 如果某金屬在極低溫下被冷卻，超導(dǎo)體發(fā)電機(jī)就會(huì)變成零電阻的超導(dǎo)狀態(tài)。 絕對(duì)零度：超導(dǎo)狀態(tài)不消耗電力地流過(guò)強(qiáng)電流，或產(chǎn)生強(qiáng)電流，或產(chǎn)生強(qiáng)磁場(chǎng)。 有、無(wú)發(fā)熱、普通導(dǎo)體的發(fā)電機(jī)如果不采用引線芯，勵(lì)磁電流就大。 超導(dǎo)體的發(fā)電機(jī)如果不采用導(dǎo)芯，勵(lì)磁電流就不會(huì)變大。 超導(dǎo)體必須在低溫下實(shí)現(xiàn)。 鈮鈦合金為9K，電阻率為零。 k是絕對(duì)溫度。 0 k=-2730，9 k=-2730=-2640，100k=-2730

9、=-1730，最適合超導(dǎo)體的材料是鈮鈦合金，容易加工成細(xì)線。 目前，世界各國(guó)科學(xué)家正在研究和突破新的超導(dǎo)體。1982年中國(guó)科學(xué)院物理研究所開(kāi)發(fā)了100K以上的超導(dǎo)體(-1730 )，1982年3月4日，美國(guó)加利福尼亞大學(xué)實(shí)現(xiàn)了233K超導(dǎo)體(-400 )。 日本某研究小組發(fā)表了123K超導(dǎo)體(-1500 )的制造。 成功研究開(kāi)發(fā)了、，室溫超導(dǎo)體的話，就會(huì)引起新的工業(yè)革命。12-4同步機(jī)的勵(lì)磁方式，供給同步機(jī)勵(lì)磁電流的裝置被稱(chēng)為勵(lì)磁系統(tǒng)，集電環(huán)，(1)直流發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)，(2)交流整流勵(lì)磁系統(tǒng)，1，自激式靜止半導(dǎo)體勵(lì)磁系統(tǒng)，2，他勵(lì)式半導(dǎo)體勵(lì)磁系統(tǒng)，3，旋轉(zhuǎn)半導(dǎo)體勵(lì)磁系統(tǒng)， 3次高次諧波勵(lì)磁系統(tǒng)

10、，(1)直流發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)(50MW以下)，I f 1，If，勵(lì)磁機(jī)，發(fā)電機(jī)勵(lì)磁線圈，負(fù)載，I，Rt根據(jù)主發(fā)電機(jī)負(fù)載的變化，使電阻值自動(dòng)地變化，保證發(fā)電機(jī)輸出端子電壓幾乎恒定。 由于轉(zhuǎn)速高，很難制造大容量直流勵(lì)磁機(jī)，50MW以上的渦輪發(fā)電機(jī)沒(méi)有采用該勵(lì)磁系統(tǒng)。 (2)交流整流勵(lì)磁系統(tǒng)、交流整流勵(lì)磁系統(tǒng)有旋轉(zhuǎn)和靜止兩種。 交流整流勵(lì)磁系統(tǒng)利用晶閘管整流裝置，把交流變成直流。 利用晶閘管整流裝置將直流調(diào)節(jié)成可調(diào)整的直流。 1、自激式靜止半導(dǎo)體勵(lì)磁系統(tǒng)、2、他激式靜止半導(dǎo)體勵(lì)磁系統(tǒng)、3、旋轉(zhuǎn)半導(dǎo)體勵(lì)磁系統(tǒng)、1、自激式靜止半導(dǎo)體勵(lì)磁系統(tǒng)、主發(fā)電機(jī)、整流變壓器、自動(dòng)電壓調(diào)整器、雙勵(lì)變流器，向兩個(gè)系統(tǒng)的勵(lì)

11、磁線圈供給直流電力，雙勵(lì)變流器通過(guò)硅整流器向發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁線圈供給直流電力發(fā)電機(jī)側(cè)三相短路時(shí)，該復(fù)勵(lì)磁電流自動(dòng)增大，單獨(dú)供給勵(lì)磁電流，發(fā)揮強(qiáng)勵(lì)磁作用。 該勵(lì)磁系統(tǒng)維護(hù)方便，電壓穩(wěn)定度高，動(dòng)態(tài)性能好，采用較多。2、他勵(lì)式靜止半導(dǎo)體勵(lì)磁系統(tǒng)、渦輪發(fā)電機(jī)用(3000r/min，125MW )、靜止意味著整流裝置不旋轉(zhuǎn)，副勵(lì)磁機(jī)、f=400HZ、交流勵(lì)磁機(jī)、f=100HZ、主發(fā)電機(jī)、自動(dòng)電壓調(diào)整、主發(fā)電機(jī)軸連接有交流勵(lì)磁機(jī)，單相同中頻副勵(lì)磁機(jī)，f1=400HZ，磁通小。 電動(dòng)勢(shì)調(diào)整、交流勵(lì)磁機(jī)、f2=100HZ、磁通增大、電動(dòng)勢(shì)增大。 類(lèi)似于逐步放大勵(lì)磁電流的效果。各勵(lì)磁線圈是旋轉(zhuǎn)體，各整流裝置是靜止裝

12、置。 用于連接靜止裝置和旋轉(zhuǎn)體的集電環(huán)和刷子。 他的勵(lì)磁式靜止半導(dǎo)體勵(lì)磁系統(tǒng)比直流勵(lì)磁機(jī)維護(hù)更容易，性能更好，大容量渦輪發(fā)電機(jī)(125MW )，3，旋轉(zhuǎn)半導(dǎo)體勵(lì)磁系統(tǒng)，采用300MW和600MW渦輪發(fā)電機(jī)，主發(fā)電機(jī)，旋轉(zhuǎn)部，現(xiàn)代大容量渦輪發(fā)電機(jī)所需的勵(lì)磁容量大，400500V的如果采用靜止半導(dǎo)體勵(lì)磁，集電環(huán)就會(huì)過(guò)熱。 在此情況下，使同軸交流勵(lì)磁機(jī)旋轉(zhuǎn)電樞式(磁極固定，電樞旋轉(zhuǎn))，硅整流橋也固定在該電樞上一起旋轉(zhuǎn)。 省略了集電環(huán)、刷等折接裝置，作為無(wú)刷勵(lì)磁系統(tǒng)。、優(yōu)點(diǎn)：運(yùn)行可靠，維護(hù)簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)：發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電路的電壓電流難以測(cè)量。 該勵(lì)磁系統(tǒng)用于大、中容量渦輪發(fā)電機(jī)和調(diào)節(jié)相機(jī)。、(三)三次高次諧波

13、勵(lì)磁系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)、三次高次諧波線圈是將交流勵(lì)磁機(jī)和發(fā)電機(jī)自身一體化的自勵(lì)磁方式。 通過(guò)與電樞線圈沒(méi)有電關(guān)系的獨(dú)立的三次高次諧波線圈、線圈間距、高次諧波線圈，在發(fā)電機(jī)的定子槽內(nèi)引出積蓄在氣隙磁場(chǎng)中的三次高次諧波電力，用整流裝置整流后作為勵(lì)磁供給發(fā)電機(jī)。 諧波勵(lì)磁在我國(guó)小型同步發(fā)電機(jī)上得到了一定的應(yīng)用。 12-5同步電機(jī)的額定，1，額定容量SN或額定功率PN，2，額定電壓UN，3 .額定電流IN，PN是指發(fā)電機(jī)線端輸出的額定有效功率或電機(jī)軸輸出的額定有效機(jī)械功率。 是指額定運(yùn)行時(shí)定子的線間電壓。 是指額定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)定子的線電流。 是指額定頻率fN、6 .額定轉(zhuǎn)速nN、額定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)電機(jī)的功率因數(shù)。指同步電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速。 4、額定功率率COS、額定運(yùn)行時(shí)的頻率。 我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)工作頻率被規(guī)定為50赫茲。 7 .額定效率N是指額定運(yùn)行時(shí)的電機(jī)效率。 所以，對(duì)三相交流發(fā)電機(jī)：對(duì)三相交流電動(dòng)機(jī)：課、課題課、1、直流電動(dòng)機(jī)的電樞和同步電動(dòng)機(jī)的電樞的異同點(diǎn)是？ 直流電機(jī)的電樞旋轉(zhuǎn)，同步電機(jī)的電樞用定子靜止。 不同點(diǎn)：電樞線圈的連接不同。 1、直流電機(jī)電樞和同步電機(jī)電樞的區(qū)別是什么？直流電機(jī)電樞電流和同步電機(jī)電樞電流發(fā)生電樞反應(yīng)。 電樞繞組全部輸出電力。 共同點(diǎn)：2、同