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1、1,7.1 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：,3,7.2 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,5,7.2.1 整体结构,（1） 汽轮发电机,发电机转子,集电环,电 刷,6,7.2.1 整体结构
2、,（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,7,7.2.1 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,8,7.2.1 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,9,7.2.1 整体结构,（2）水轮发电机,水轮发电机转子吊装,10,7.2.2 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,11,7.2.2 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
3、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）,12,7.2.2 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,13,7.2.3 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,14,7.2.3 磁路部分,主磁通：通过气隙与定、转子绕组相交链。 主磁路：由定、转子铁心及气隙组成。 漏磁通：包括定、转子漏磁通，仅与自身绕组相交链。,15,7.2.4 重点强调的问题,隐极同步电机定、转子之间的气隙均匀。 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
4、间中心线处气隙长。 同步电机气隙均匀与否导致了分析方法有所不同。,16,7.3 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,17,7.3.1 同步发电机,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。,18,7.3.1 同步发电机,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：,19,7.3.2 同步电动机,定子三相
5、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。,20,7.3.3 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。,21,7.3.4 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：,或,我国电网频率为50Hz ，所以 当：p=1，则：n=3000(r/min) 当
6、：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。,22,7.4 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,特别须注意在三相情况下均为线值。,23,7.4 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,或,7.4.3 额定功率因数及额定效率,24,本章小结： 1、同步电机的基本原理。 2、同步电机的额定值。,
