第5章同步电机的基本理论

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1、LFChun 制作 *5.9 微型同步电动机微型同步电动机5.12 三相同步发电机的运行特性三相同步发电机的运行特性5.3 三相同步电机的基本结构三相同步电机的基本结构5.5 三相同步电动机的运行分析三相同步电动机的运行分析5.6 三相同步电动机的功率和转矩三相同步电动机的功率和转矩5.7 三相同步电动机的的运行特性三相同步电动机的的运行特性5.8 三相同步电动机功率因数的调节三相同步电动机功率因数的调节5.10 三相同步发电机的运行分析三相同步发电机的运行分析5.11 三相同步发电机的功率和转矩三相同步发电机的功率和转矩5.13 同步发电机与电网的并联运行同步发电机与电网的并联运行5.2 三

2、相同步电机的工作原理三相同步电机的工作原理电机与拖动电机与拖动*5.14 同步发电机的三相突然短路同步发电机的三相突然短路返回主页返回主页5.1 同步电机的用途和种类同步电机的用途和种类5.4 三相同步电机的型号和额定值三相同步电机的型号和额定值高等教育出版社 高等教育电子音像出版社5.1 同步电机的用途和种类同步电机的用途和种类一、同步电机的用途一、同步电机的用途同步电机最主要的用途是用作发电机。同步电机最主要的用途是用作发电机。三相同步发电机是当前所有发电厂中所采用的发电机三相同步发电机是当前所有发电厂中所采用的发电机。二、同步电机的种类二、同步电机的种类按能量转换的不同按能量转换的不同同

3、步电动机和同步发电机。同步电动机和同步发电机。按相数的不同按相数的不同单相同步电机和三相同步电机。单相同步电机和三相同步电机。按安装方式的不同按安装方式的不同卧式同步电机和立式同步电机。卧式同步电机和立式同步电机。按转子结构的不同按转子结构的不同凸极式同步电机和隐极式同步电机。凸极式同步电机和隐极式同步电机。按原动机的不同按原动机的不同汽轮发电机和水轮发电机等。汽轮发电机和水轮发电机等。高等教育出版社 高等教育电子音像出版社V1V2W2W1U1U2NS5.2 三相同步电机的工作原理三相同步电机的工作原理定子定子+UfIf转子转子励磁励磁绕组绕组一、三相同步电动机一、三相同步电动机 定子定子 旋

4、转磁场。旋转磁场。 转子转子 直流磁极。直流磁极。 转子转速转子转速同步同步第第5章章 同步电机的基本理论同步电机的基本理论60 f1pn = n0 = 高等教育出版社 高等教育电子音像出版社V1V2W2W1U1U2NS 同步电动机中的磁通势同步电动机中的磁通势 定子定子 电枢。电枢。电枢旋转磁通势电枢旋转磁通势 Fam转子旋转磁通势转子旋转磁通势 F0m气隙旋转磁通势气隙旋转磁通势 F m NSSNn0n0 电枢反应电枢反应 Fam 对对 Fm 的影响。的影响。NSSN电动机状态电动机状态n0n0理想空载状态理想空载状态F0mFamFm功功角角5.2 三相同步电机的工作原理三相同步电机的工作

5、原理高等教育出版社 高等教育电子音像出版社 同步电动机中的感应电动势同步电动机中的感应电动势 V1V2W2W1U1U2NSF0mFamFmF0m电枢三相电枢三相 绕组中感应绕组中感应 E0Fm电枢三相电枢三相 绕组中感应绕组中感应 E1 E0 在时间上滞后于在时间上滞后于 E1角角 F0m 在空间上在空间上 滞后于滞后于Fm角角 E0 在时间上滞后于在时间上滞后于 E1角角 5.2 三相同步电机的工作原理三相同步电机的工作原理高等教育出版社 高等教育电子音像出版社二、三相同步发电机二、三相同步发电机 励磁机励磁机F0m 旋转的旋转的 F0 m和和0E0 原动机原动机电枢三相电枢三相 绕组中感应

6、绕组中感应 SNn0NSn0发电机运行发电机运行NSSNn0n0 理想空载状态理想空载状态 V1V2W2W1U1U2NSF0mFamFm5.2 三相同步电机的工作原理三相同步电机的工作原理高等教育出版社 高等教育电子音像出版社三相同步发电机空载运行时三相同步发电机空载运行时电枢（定子）：电枢（定子）： I1 (Fam ) = 0转子每极磁通：转子每极磁通： 0 空载电动势：空载电动势： E0 = 4.44 kw1 N1f1 0 或或电枢相电压：电枢相电压： U0P = E0电枢线电压（电枢线电压（Y 形联结）：形联结）：E0 = j4.44 kw1 N1f1 0E0 的频率：的频率：f1 =p

7、n60如果：如果： f1 = 50Hz，则：则： pn = 3 000 5.2 三相同步电机的工作原理三相同步电机的工作原理U0L =3 E0 高等教育出版社 高等教育电子音像出版社 三相同步发电机负载运行时三相同步发电机负载运行时 电枢旋转磁通势电枢旋转磁通势 Fam转子旋转磁通势转子旋转磁通势 F0m气隙旋转磁通势气隙旋转磁通势 Fm 同步电动机中的感应电动势同步电动机中的感应电动势 V1V2W2W1U1U2NSF0mFamFmF0m电枢三相电枢三相 绕组中感应绕组中感应 E0Fm电枢三相电枢三相 绕组中感应绕组中感应 E1E0 在时间上超前于在时间上超前于 E1角角F0m 在空间上在空间

8、上 超前于超前于Fm角角 5.2 三相同步电机的工作原理三相同步电机的工作原理高等教育出版社 高等教育电子音像出版社三、三相同步电机的可逆运行三、三相同步电机的可逆运行NSSNn0n0电动机状态电动机状态NSSNn0n0理想空载状态理想空载状态SNn0NSn0发电机运行发电机运行5.2 三相同步电机的工作原理三相同步电机的工作原理高等教育出版社 高等教育电子音像出版社5.3 三相同步电机的基本结构三相同步电机的基本结构一、主要部件一、主要部件1. 定子（电枢）定子（电枢）2. 转子转子由硅钢片叠成。由硅钢片叠成。对称三相绕组。对称三相绕组。(1)定子铁心：定子铁心：(2)定子绕组：定子绕组：(

9、3)机座和端盖等。机座和端盖等。(1)转子铁心：转子铁心： 由整块铸（锻）钢制成。由整块铸（锻）钢制成。(2)励磁绕组：励磁绕组： 工作时施加直流励磁。工作时施加直流励磁。(3)阻尼绕组和转轴等。阻尼绕组和转轴等。阻尼绕组阻尼绕组第第5章章 同步电机的基本理论同步电机的基本理论高等教育出版社 高等教育电子音像出版社二、励磁方式二、励磁方式1. 直流励磁机励磁直流励磁机励磁 励磁绕组由小型直流发电机供电。励磁绕组由小型直流发电机供电。2. 静止整流器励磁静止整流器励磁 交流励磁机交流励磁机整流整流直流电直流电3. 旋转整流器励磁旋转整流器励磁 交流励磁机交流励磁机整流整流直流电直流电励磁绕组。励

10、磁绕组。电刷电刷集电环集电环励磁绕组。励磁绕组。 5.3 三相同步电机的基本结构三相同步电机的基本结构高等教育出版社 高等教育电子音像出版社NS+3 3 +NS凸极式转子凸极式转子隐极式转子隐极式转子高等教育出版社 高等教育电子音像出版社励磁机励磁机发电机发电机水轮机水轮机5.3 三相同步电机的基本结构三相同步电机的基本结构高等教育出版社 高等教育电子音像出版社5.3 三相同步电机的基本结构三相同步电机的基本结构高等教育出版社 高等教育电子音像出版社小浪底电站水轮机组安装小浪底电站水轮机组安装5.3 三相同步电机的基本结构三相同步电机的基本结构高等教育出版社 高等教育电子音像出版社三峡电站首台

11、机组安装三峡电站首台机组安装5.3 三相同步电机的基本结构三相同步电机的基本结构高等教育出版社 高等教育电子音像出版社水力发电水力发电5.3 三相同步电机的基本结构三相同步电机的基本结构高等教育出版社 高等教育电子音像出版社火力发电厂火力发电厂励励磁磁机机发发电电机机汽汽轮轮机机5.3 三相同步电机的基本结构三相同步电机的基本结构高等教育出版社 高等教育电子音像出版社燃燃烧烧室室燃燃料料锅炉的锅炉的炉膛炉膛循环水循环水汽轮机汽轮机发电机发电机3 600 r/min升压变升压变压器压器超热高压蒸汽超热高压蒸汽电能输出电能输出电能的产生电能的产生5.3 三相同步电机的基本结构三相同步电机的基本结构