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1、教学要求：教学要求： 1.1.了解同步发电机的基本类型了解同步发电机的基本类型 2 2熟悉同步发电机的基本结构熟悉同步发电机的基本结构 3. 3. 掌握同步发电机的额定值掌握同步发电机的额定值 第十二章第十二章 同步发电机的基本类型与结构同步发电机的基本类型与结构 第一节 同步电机的用途 uu同步电机用作同步电机用作发电机发电机运行，把机械能转化成电能，向运行，把机械能转化成电能，向 电网发出交流电能，是同步电机最主要的运行方式；电网发出交流电能，是同步电机最主要的运行方式； uu同步电动机同步电动机通过调节励磁电流来改善电网的功率因数通过调节励磁电流来改善电网的功率因数 。在不要求调速的场合
2、，应用大型同步电动机可以提高。在不要求调速的场合，应用大型同步电动机可以提高 运行效率。运行效率。 uu同步补偿机同步补偿机实际是一台接在交流电网上空载的同步电实际是一台接在交流电网上空载的同步电 动机，电机不带任何机械负载，靠调节转子中的励磁电动机，电机不带任何机械负载，靠调节转子中的励磁电 流向电网发出所需的感性或者容性无功功率，以达到改流向电网发出所需的感性或者容性无功功率，以达到改 善电网功率因数或者调节电网电压的目的。善电网功率因数或者调节电网电压的目的。 第二节 同步电机基本类型与结构 同步电机在定子上有电枢绕组，转子上有磁极，磁极上 有励磁绕组。励磁绕组中通入直流电流，电枢绕组中
3、流 过交流电流 。当电机极对数一定时，转子转速和电流 频率 f 有严格的关系，即 , 称为同步发电机。 一、基本类型 1、按用途分：发电机、电动机、调相机（补偿机） 2、按转子结构：凸极式（salient-pole)、隐极式(non- salient pole) 3、按原动机类型：汽轮发电机(turbine generator)、水 轮发电机（hydraulic generator) 。 二、基本结构 1、 汽轮发电机 转子无明显凸出的磁极，沿转子圆周表面有许多槽 ，转子槽中嵌放励磁绕组。在转子表面约1/3部分没有 开槽，构成大齿，是磁极的中心区。励磁绕组通入直流 励磁电流，转子圆周会形成 N
4、 极和 S 极。一般汽轮发 电机都作成一对磁极。 中大型发电机的转子上放有 阻尼绕组。为了减小转子巨大的 离心力，大型汽轮发电机都做成 细长的隐极式圆柱体转子。 汽轮发电机定子大体上与异步电机相同，定子铁心由 0.35mm、0.5mm或其它厚度的电工钢片叠成。定子外径 较小时，采用圆形冲片，当定子外径大于1m 时，采用 扇形冲片。定子铁心固定在机座上。汽轮发电 机的电压较高，要求定子绕 组有足够的绝缘强度，一般 采用 B 级或 F 级绝缘。 转子铁心圆周上铣有许多槽， 励磁绕组嵌放在转子槽内。励 磁绕组为同心式绕组。 定子铁心 Stator Core of Turbine Generator
5、of 330MW Made in China （国产330MW汽轮发电机定子铁心） 定子绕组端部 汽轮发电机转子结构 2、 水轮发电机 水轮发电机的转速较低，转子为凸极式。转子上有明显 凸出的磁极和励磁线圈，当励磁线圈中通过直流励磁电 流后，每个磁极就呈现一定的极性，相邻磁极交替为 N 极和 S 极。磁极的极靴上还装有阻尼绕组，两端用铜 环焊在一起，形成一个短接回路。 d轴 d轴 q轴 发电机的极数比较多，做成 凸极式结构工艺上较为简单 。另外，中小型同步电机多 半也做成凸极式。 d轴（direct axis) 主磁极的中 心线 （直轴）； q轴（quadrature）（交轴 ） 水轮发电机的
6、特点：极数多，直径大，轴向长度短， 凸极式转子。大多数水轮发电机为立式。定子铁心由扇 形电工钢片拼装叠成。为了散热的需要，定子铁心中留 有径向通风沟。转子磁极由厚度为12mm的钢片叠成。 有些发电机磁极的极靴上开 有一些槽，槽内放上铜条， 并用端环将所有铜条连在一 起构成阻尼绕组，其作用是 用来抑制短路电流和减弱电 机振荡，在电动机中作为起 动绕组用。 (1)立式水轮发电机(2)卧式水轮发电机 (3)灯泡贯流式水轮发电机 (4)转子结构 10000kw水轮机转子 三、额定值三、额定值 1 1、额定功率、额定功率 (kW) (kW) 输出的额定功率输出的额定功率 发电机：电功率；发电机：电功率； 电动机：机械功率电动机：机械功率 2 2、 额定电压额定电压(V)(V)：定子绕组额定线电压：定子绕组额定线电压 3 3、 额定电流额定电流(A)(A)：定子绕组额定线电流：定子绕组额定线电流 4 4、 额定转速额定转速 (r/min)(r/min)： 5 5、 额定功率因数：额定工况下发电机的功率因数额定功率因数：额定工况下发电机的功率因数 6 6、 励磁电压（励磁电压（V V）和励磁电流）和励磁电流(A)(A) 7 7、 额定温升额定温升( (0C0C ) )
