ch14同步發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理-wenkub
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【正文】 1— 定子 3— 隱極式轉(zhuǎn)子 隱極式電機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 2021/12/23 19 ?電源頻率固定，采用轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)與轉(zhuǎn)速有關(guān)。 ? 凸極同步電機(jī)氣隙不均勻，適合于中速或低速旋轉(zhuǎn)場合。 ? 按 安裝方式 不同分為：臥式和立式。 ? 水輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速較低，極對數(shù)較多，如轉(zhuǎn)速n=125r/min，則極對數(shù) p=24。 同步發(fā)電機(jī)極對數(shù)一定時(shí)，轉(zhuǎn)速與電樞電勢的頻率有嚴(yán)格對應(yīng)關(guān)系。 ? 轉(zhuǎn)子： 有 p對磁極，磁極上有直流勵磁繞組，當(dāng)直流電流通過電刷和滑環(huán)流入轉(zhuǎn)子繞組后，產(chǎn)生主磁通，主磁通由 N極經(jīng)氣隙，定子鐵心，再經(jīng)氣隙進(jìn)入 S極，構(gòu)成主磁路。 ? 定子（又叫電樞）： 固定的部分，定子鐵心上有齒和槽，槽內(nèi)設(shè)置有繞組，是切割磁場的導(dǎo)體。 概 述 2021/12/23 5 第十四章 三相同步發(fā)電機(jī)的基本工作原理與結(jié)構(gòu) 2021/12/23 6 本章主要內(nèi)容 第一節(jié) 三相同步發(fā)電機(jī)的基本工作原理及分類 第二節(jié) 同步發(fā)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu) 第三節(jié) 大型同步發(fā)電機(jī)的基本系統(tǒng) 第四節(jié) 同步發(fā)電機(jī)的型號與額定值 2021/12/23 7 三相同步發(fā)電機(jī)的基本工作原理 ? 同步發(fā)電機(jī) (synchronous generator)是將機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)?交流電能 的設(shè)備。 ?用途： 主要作發(fā)電機(jī)用，也可作電動機(jī)帶動具有恒速要求的機(jī)械，還可作調(diào)相機(jī)，向電力系統(tǒng)發(fā)出無功功率，用于改善電力系統(tǒng)的功率因數(shù)及調(diào)整電網(wǎng)電壓。 現(xiàn)代發(fā)電廠中所發(fā)出的交流電能幾乎全部是同步發(fā)電機(jī)發(fā)出，盡管目前有其他發(fā)電型式，如磁流體發(fā)電，太陽能發(fā)電等，但電力系統(tǒng)中仍是同步發(fā)電機(jī)占絕對優(yōu)勢。 在火電廠，發(fā)電機(jī)用汽輪機(jī)作原動機(jī)，稱為 汽輪發(fā)電機(jī) ；在核電站是以核反應(yīng)堆來代替火電站的鍋爐，原動機(jī)仍然是汽輪機(jī)； 在水電廠，發(fā)電機(jī)用水輪機(jī)作原動機(jī)，稱為 水輪發(fā)電機(jī) ； 有的地方用柴油機(jī)用作原動機(jī)，稱為 柴油發(fā)電機(jī) 。 ? 氣隙： 定轉(zhuǎn)子之間有氣隙。 2021/12/23 10 同步電機(jī)與異步電機(jī)的根本區(qū)別是旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子通入直流電流勵磁 轉(zhuǎn)子通直流電流 If 勵磁磁場 Bf 電樞感應(yīng)電勢 tEe ma ?c o s?)1 2 0c o s ( ??? tEe mb ?)1 2 0c o s ( ??? tEe mc ?f?? 2? 60pnf ?隨轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn) 角速度 ω S N n ea 三相對稱負(fù) 載運(yùn)行時(shí) 旋轉(zhuǎn)基波 磁勢 Fa aF?三相對稱電 樞電流 iabc pfn 601 ? 1nn?(同步電機(jī) ) eb ec If ? ?? ???????????00120s i n120s i ns i ntEetEetEemOBmOBmOA???f?? 2? 60pnfpfn 601 ? 1nn?三相同步發(fā)電機(jī)的基本工作原理 2021/12/23 11 定子外接負(fù)載，形成回路，有三相電流。 當(dāng)電力系統(tǒng)頻率 f一定，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速 為恒定值，這是同步發(fā)電機(jī)的主要特點(diǎn)。 三相同步發(fā)電機(jī)的基本工作原理 2021/12/23 15 ? 按 運(yùn)行方式不同 分為：發(fā)電機(jī)、電動機(jī)和調(diào)相機(jī)。 同步電機(jī)的類型 ? 按 原動機(jī)類型不同 分為：汽輪發(fā)電機(jī)、水輪發(fā)電機(jī)、燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)、柴油發(fā)電機(jī)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)、太陽能發(fā)電機(jī)等等。 ? 隱極同步電機(jī)在不考慮齒槽效應(yīng)時(shí)，氣隙均勻，適合于高速旋轉(zhuǎn)。 火電廠和核電站的汽輪機(jī)拖動的發(fā)電機(jī)，轉(zhuǎn)速高，轉(zhuǎn)子宜作成細(xì)而長的隱極式，這種發(fā)電機(jī)通常稱為汽輪發(fā)電機(jī)。 異步電機(jī) 勵磁電流由電網(wǎng)供給，需從電網(wǎng)吸取感性無功功率，若氣隙大，則勵磁電流大，電機(jī)的功率因數(shù)低，因此在機(jī)械允許的條件下， 氣隙要盡量小一些 。 同步電機(jī)與異步電機(jī) 2021/12/23 21 汽輪機(jī) 同步發(fā)電機(jī) 勵磁機(jī) 火電廠 (heatengine plant)的生產(chǎn)現(xiàn)場 汽輪發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu) 2021/12/23 22 大亞灣核電站發(fā)電機(jī)組 2021/12/23 23 嶺澳一期核電站發(fā)電機(jī)組 2021/12/23 24 國產(chǎn) 300MW汽輪發(fā)電機(jī)外 (turbonator)形結(jié)構(gòu)圖 2021/12/23 25 2021/12/23 26 ? 用途：多用于汽輪發(fā)電機(jī)，一般為兩極，轉(zhuǎn)速為3000r/min。 ? 機(jī)座內(nèi)部有冷卻風(fēng)道。 汽輪發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu) 2021/12/23 30 ? 端蓋的作用 :保護(hù)定子和轉(zhuǎn)子的端部，使電機(jī)內(nèi)形成一個(gè)與外界隔絕的風(fēng)路系統(tǒng)。 （ 1）機(jī)座和端蓋 汽輪發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu) 2021/12/23 31 汽輪發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu) 定子鐵心由 、 片疊成。 沿定子鐵心內(nèi)圓表面的槽內(nèi) 放置三相定子繞組。 （ 3）定子繞組 大型電機(jī)定子電流極大，繞組導(dǎo)線截面大。 ? 一般采用優(yōu)質(zhì)合金鋼鍛制，鐵心上開有兩組對稱的槽，槽與槽之間的部分稱為 齒 ，有兩個(gè)齒特別寬稱為 大齒 ，其余的叫 小齒 。 ? 有的電機(jī)在大齒開有槽，內(nèi)裝阻尼繞組 (damping windings)，阻尼繞組構(gòu)成自行短接的半鼠籠結(jié)構(gòu)，用來改善發(fā)電機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行。 2021/12/23 46 2021/12/23 47 （ 3）護(hù)環(huán)和中心環(huán) ? 汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子
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