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第十二章同步发电机的基本类型与结构 同步补偿机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 第一节同步电机的用途 同步电机主要用作发电机运行 把机械能转化成电能 向电网发出交流电 是同步电机最主要的运行方式 同步电动机可以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 应用大型同步电动机可以提高运行效率 近年来 小型同步电动机在变频调速系统中开始得到较多地应用 第二节同步电机基本类型与结构 一 基本类型 1 用途 发电机 电动机 调相机 补偿机 2 转子结构 凸极式 隐极式 3 按原动机类型 发电机 汽轮发电机 水轮发电机 主要特征 定子铁心上有齿和槽 槽内设置三相对称绕组 转子上装有磁极和励磁绕组 当励磁绕组通以直流电流后 产生转子磁场 原动机带动转子旋转 则磁场与定子绕组间有相对运动 在定子绕组中感应出三相交流电势 电势的频率取决于电机的 极对数 转子的转速 同步电动机 定子绕组接频率为f的三相交流电源 电机极对数为p 气隙中产生转速为n1的旋转磁场 旋转磁场将吸住转子磁极一起旋转 它们有相同的转速和转向 同步电机无论作为发电机或电动机 它的转子转速总等于由电机极对数和电枢电流频率所决定的同步转速 同步 机因而得名 同步电机的转子有两种构造型式 凸极式 隐极式 隐极式转子构造特点 圆周上铣有槽和齿 槽的部分约占有圆周的2 3励磁绕组为一分布绕组 嵌入槽中极数较少 转速较高时 应用隐极式转子 当极对数时 由于构造上的困难 都用凸极式转子 汽轮机 同步机 汽轮发电机 水轮机 同步机 水轮发电机 汽轮发电机都为隐极式 汽轮机高速时较为经济 一般都为两极机 转速为3000r min 水轮发电机都为凸极式 水轮机转速较低 转速为每分钟数十转至数百转 依水头高低 流量大小而定 水轮发电机的极数就很多 汽轮发电机组一般为横轴式 水轮发电机组一般为竖轴式 二 同步电机的基本结构 300MW水氢冷发电机结构 二 同步电机的基本结构 续 1 汽轮发电机结构 1 定子铁心 思考 定子铁心为什么要用0 5mm的硅钢片叠裝 1 汽轮发电机结构 2 定子绕组 1 汽轮发电机结构 2 水轮发电机结构 1 立式水轮发电机 2 卧式水轮发电机 2 水轮发电机结构 续 3 灯泡贯流式水轮发电机 2 水轮发电机结构 续 4 转子结构 10000kw水轮机转子 三 额定值 1 额定功率 kW 输出的额定功率发电机 电功率 电动机 机械功率 2 额定电压 V 定子绕组额定线电压 3 额定电流 A 定子绕组额定线电流 4 额定转速
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