12章--同步電機(jī)原理和結(jié)構(gòu)(ok)

《12章--同步電機(jī)原理和結(jié)構(gòu)(ok)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。

1、本章要求目的要求：了解同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)形式，理解同步電機(jī)的工作原理、同步電機(jī)的額定值重點(diǎn)難點(diǎn)：同步電機(jī)工作原理考核點(diǎn)：同步電機(jī)工作原理本章主要內(nèi)容：型式與構(gòu)造汽輪發(fā)電機(jī)構(gòu)造特點(diǎn)水輪發(fā)電機(jī)構(gòu)造特點(diǎn)分?jǐn)?shù)槽繞組同步電機(jī)的發(fā)展同步電機(jī)模像直觀主要特征：定子和異步電機(jī)基本相同，定子鐵心上有齒和槽，槽內(nèi)設(shè)置三相對(duì)稱繞組轉(zhuǎn)子上裝有磁極和激磁繞組。當(dāng)激磁繞組通以直流電流后，產(chǎn)生轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)§12.1同步發(fā)電機(jī)原理12.1.1同步電機(jī)構(gòu)造原理圖X1ooooxxxxA1A2X2NNSS原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，則磁場(chǎng)與定子繞組間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，在定子繞組中感應(yīng)出三相交流電勢(shì)電勢(shì)的頻率取決于電機(jī)的極對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速

2、12.1.2工作原理導(dǎo)體經(jīng)過一對(duì)磁極，導(dǎo)體中的感應(yīng)電勢(shì)e就變化了一個(gè)周波若轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周經(jīng)過p對(duì)極，那么導(dǎo)體中所感應(yīng)的電勢(shì)就變化了p個(gè)周波勵(lì)磁電勢(shì)：同步電機(jī)無論作為發(fā)電機(jī)或電動(dòng)機(jī)，它的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速總等于由電機(jī)極對(duì)數(shù)和電樞電流頻率所決定的同步轉(zhuǎn)速“同步”機(jī)因而得名12.1.3同步發(fā)電機(jī)運(yùn)行方式電樞磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)之間沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)發(fā)電機(jī)方式轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)超前定子磁場(chǎng)電動(dòng)機(jī)方式定子磁場(chǎng)超前轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)F1F2n1F2F1n1電動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)同步電機(jī)一般為磁極旋轉(zhuǎn)式即以電樞為定子，磁極為轉(zhuǎn)子。電樞功率極大，電壓高激磁功率較小，電壓低大功率不宜通過滑動(dòng)接觸引入引出激磁電流可通過集電環(huán)引入到轉(zhuǎn)子§12.1…型

3、式和結(jié)構(gòu)1同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子有兩種構(gòu)造型式：凸極式隱極式412.1隱極式轉(zhuǎn)子構(gòu)造特點(diǎn)：圓周上銑有槽和齒槽的部分約占有圓周的2/3激磁繞組為分布繞組，嵌入轉(zhuǎn)子槽中極數(shù)較少，轉(zhuǎn)速較高時(shí)，應(yīng)用隱極式轉(zhuǎn)子當(dāng)極對(duì)數(shù)時(shí)，由于構(gòu)造上的困難，都用凸極式轉(zhuǎn)子汽輪發(fā)電機(jī)都為隱極式汽輪機(jī)高速時(shí)較為經(jīng)濟(jì)一般都為兩極機(jī)，轉(zhuǎn)速為3000r/min汽輪發(fā)電機(jī)組一般為橫軸式汽輪機(jī)同步機(jī)汽輪發(fā)電機(jī)組水輪發(fā)電機(jī)都為凸極式水輪機(jī)轉(zhuǎn)速較低轉(zhuǎn)速為每分鐘數(shù)十轉(zhuǎn)至數(shù)百轉(zhuǎn)，依水頭高低、流量大小而定水輪發(fā)電機(jī)的極數(shù)就很多水輪發(fā)電機(jī)組一般為豎軸式水輪機(jī)同步機(jī)水輪發(fā)電機(jī)組同步電機(jī)有較大的空氣隙0.5~8cm左右激磁電流由其他電源供給

4、異步電機(jī)的空氣隙很小激磁電流來源于電網(wǎng)定子：鐵芯由厚度為0.35或0.5mm的電工鋼片疊成小型電機(jī)的定子鋼片可以整塊沖成定子鐵芯的外徑較大時(shí)每層鋼片常由若干塊扇形片組合而成汽輪發(fā)電機(jī)的構(gòu)造特點(diǎn)第一層第二層扇形片組成鐵芯時(shí)疊裝示意圖定子的機(jī)座常由鋼板焊接而成與外殼和端蓋構(gòu)成僅與風(fēng)室溝通的密封系統(tǒng)端蓋常用非磁性材料鑄造而成一般制成左右兩半。定子繞組一般均采用雙層三相對(duì)稱繞組定子槽型均系矩形開口槽為了便于繞組下線兩種絕緣方式套管式和連續(xù)式電壓18－20KV，B級(jí)絕緣表面涂防暈漆繞組端接部分采用向后彎曲22.5°~30°槽外的繞組表面形成喇叭狀的圓錐形在圓錐形外表面套有幾個(gè)箍環(huán)，箍環(huán)

5、再由托架支撐213端接表面的固定1—箍環(huán)；2—托架；3—端接部分轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子直徑限制在1m左右受到轉(zhuǎn)子材料機(jī)械強(qiáng)度的限制增大電機(jī)容量就只能增加轉(zhuǎn)子的長(zhǎng)度，轉(zhuǎn)子為細(xì)長(zhǎng)的圓柱體長(zhǎng)度l與外徑D之比約為2.5~6轉(zhuǎn)子材料的要求極高采用含鉻、鎳和鉬的特種合金鋼構(gòu)造整塊式和組合式兩種整塊式轉(zhuǎn)子組合式轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子本體（中間最粗部分）表面用銑床銑出徑向的槽激磁繞組即分布于這些槽中槽口用槽楔封住由于轉(zhuǎn)速高，離心力大槽楔必須有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，并且不導(dǎo)磁，故一般采用鋁青銅或硬鋁等合金材料制成兩極汽輪發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子剖面兩極汽輪發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子槽剖面繞組槽楔通風(fēng)槽阻尼繞組轉(zhuǎn)子繞組轉(zhuǎn)子繞組用矩形截面的導(dǎo)體繞制線圈跨度

6、大小不同的同心式繞組端接部分應(yīng)用護(hù)環(huán)和中心環(huán)來固定，且為非磁性材料。1234轉(zhuǎn)子繞組端接部分的箍緊1—端接部分；2—護(hù)環(huán)；3—中心環(huán)；4—轉(zhuǎn)子軸轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)軸按機(jī)械強(qiáng)度計(jì)算分成粗細(xì)不同的幾段轉(zhuǎn)軸經(jīng)聯(lián)軸器與汽輪機(jī)相聯(lián)的一端為汽機(jī)端轉(zhuǎn)軸經(jīng)聯(lián)軸器與勵(lì)磁機(jī)相接的另一端為勵(lì)磁機(jī)端轉(zhuǎn)速較快，轉(zhuǎn)軸需要極好的平衡主要特征水輪機(jī)拖動(dòng)豎軸式低速多極凸極水輪發(fā)電機(jī)的構(gòu)造特點(diǎn)轉(zhuǎn)子磁極由厚度為1~2mm的鋼片疊成在極心上套有激磁繞組扁銅線繞制而成的同心式線圈。凸極式電機(jī)多半裝有阻尼繞組磁極極心表面處截面較大的凸出部分稱為極靴凸極式同步電機(jī)的阻尼繞組1—阻尼條；2—阻尼環(huán)12NS轉(zhuǎn)子支架由于大型水輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子

7、直徑很大，往往超過10m轉(zhuǎn)軸和轉(zhuǎn)子磁軛間有一純粹起機(jī)械聯(lián)接作用的支架凸極轉(zhuǎn)子的機(jī)械支撐1—轉(zhuǎn)子軛2—軸套3—支撐筋123定子結(jié)構(gòu)和一般交流電機(jī)相似主要特點(diǎn)是直徑大為便于運(yùn)輸，將定子分成四至六瓣定子繞組常采用所謂分?jǐn)?shù)槽繞組支撐部件水輪發(fā)電機(jī)的構(gòu)造型式有兩種懸式和傘式(a)122懸式水輪機(jī)1－推力軸承2－導(dǎo)軸承傘式水輪機(jī)1－推力軸承2－導(dǎo)軸承12(b)支撐部件水輪發(fā)電機(jī)的構(gòu)造型式有兩種懸式穩(wěn)定性好，常用于轉(zhuǎn)速較高的水輪發(fā)電機(jī)傘式轉(zhuǎn)速在150r/min以下的水輪發(fā)電機(jī)12.1.3勵(lì)磁系統(tǒng)直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)交流