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同步电机概述

来源:鸿运,鸿运游戏,鸿运电子游戏发布时间:2020/04/27点击数:

  同步电机概述_其它_职业教育_教育专区。6.1 概述 6.1.1 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 ?

  6.1 概述 6.1.1 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 ?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。 ? 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。 同步 电机 旋转电枢式:电枢旋转,主极固定,因 电枢功率不易由滑动部分送出,只适于 较小容量发电机,实用少。 旋转磁极式:磁极旋转,电枢固定,电 枢功率由静止部分送出,可传送较大功 率,实用广,是同步发电机的基本结构 型式。 旋转 磁极式 隐极式转子:不计齿槽时气隙均匀;机 械强度高,适用于高转速;一般用于汽 轮发电机;外形细长。 凸极式转子:气隙不均匀,极弧下较小, 极间较大;机械强度比隐极机低,适用 于低转速;一般用于水轮发电机,外形 扁盘形。 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? (2)定子绕组 2、汽轮发电机转子结构 3、水轮发电机结构 (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)水轮发电机转子结构 10000kw水轮机转子 6.1.2 同步电机的励磁方式 一、励磁方式分类 目前采用的励磁方式分为两大类: ?一类是用直流发电机作为励磁电源的直流励 磁机励磁系统; ?另一类是用硅整流装置将交流转化成直流后 供给励磁的整流器励磁系统。 图6-6直流励磁机励磁 二、 直流励磁机励磁 (图6-6)直流励磁机通常与同步发电机同轴, 采用并励、他励或永磁励磁方式。采用他励接 法时,励磁机的励磁电流由另一台被称为副励 磁机的同轴的直流发电机供给。 图6-6直流励磁机励磁 三、 静止整流器励磁 图6-7 静止整流器励磁 同一轴上有三台交流发电机,即主发电机、交流 主励磁机和交流副励磁机。副励磁机的励磁电流开 始时由外部直流电源提供,待电压建立起来后再转 为自励(有时采用永磁发电机)。副励磁机的输出电 流经过静止晶闸管整流器整流后供给主励磁机,而 主励磁机的交流输出电流经过静止的三相桥式硅整 流器整流后供给主发电机的励磁绕组。(见图6-7) 图6-7 静止整流器励磁 与传统直流系统的区别:变直流励磁机为交流 主磁机,解决了换向器火花问题。 图6-7 静止整流器励磁 四、 旋转整流器励磁 图6-8 旋转整流器励磁系统 静止整流器的直流输出必须经电刷和集电环输送 到旋转的励磁绕组,对大容量的同步发电机其励磁 电流达到数千安培,使得集电环严重过热。因此在 大容量的同步发电机中,常采用不需要电刷和集电 环的旋转整流器励磁系统,如图6-8所示。 主励磁机是旋转电枢式三相同步发电机,旋转电 枢的交流电流经与主轴一起旋转的硅整流器整流后, 直接送到主发电机的转子励磁绕组。交流主励磁机 的励磁电流由同轴的交流副励磁机经静止的晶闸管 整流器整流后供给。这种励磁系统取消了集电环和 电刷装置,故又称为无刷励磁系统。 6.1.2 同步电机的冷却方式 一、冷却方式主要有以下几种: ?空气冷却 ?氢外冷却 ?水冷却 ?超导发电机 二、国产同步电机型号 我国生产的汽轮发电机有QFQ、QFN、QFS 等系列, 前两个字母表示汽轮发电机;第三个字 母表示冷却方式,Q表示氢外冷,N表示氢内冷, S表示双水内冷。 大型水轮发电机为TS系列,T表示同步,S表 示水轮。 同步电动机系列有TD、TDL等,TD表示同 步电动机,后面的字母指出其主要用途。如TDG 表示高速同步电动机;TDL表示立式同步电动机。 同步补偿机为TT系列。 例: QFS-300-2 表示容量为300MW双水内 冷2极汽轮发电机。 TSS1264/160-48表示双水内冷水轮发 电机,定子外径为1264厘米,铁心长为 160厘米,极数为48。 6.1.4 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、 额定电流(A):定子绕组额定线、 额定转速 (r/min):额定运行时的转子转速 5、 额定功率因数:额定工况下发电机 的功率因数 6、 励磁电压(V)和励磁电流(A) ☆额定容量 SN : 对发电机指出线端额定视在功率,单位为VA ,KVA, MVA; 对调相机为线端额定无功功率,单位为 Var,kVar,MVar 。 SN 3UN IN ☆额定功率 (W,kW,MW) : 发电机指额定输出有功电功PN率: PN SNCOSN 3UN INCOSN 电动机指轴上输出的额定机械功率: PN SNCOSNN 3UN INCOSNN