《电机与拖动基础》课程电子教案（PPT教学课件）第四篇 同步电机

第四篇同步电机 第12章同步电机的基本工作原 理和要结构 12.1同步电机的基本工作原理 我们有了前面对异步电动机的结 构的认识。再这里我们就直接从 同步电机的基本工作原理入手

第四篇 同步电机 第12章 同步电机的基本工作原 理和主要结构 12.1 同步电机的基本工作原理: 我们有了前面对异步电动机的结 构的认识，再这里我们就直接从 同步电机的基本工作原理入手

■如图所示: is E 感应电势由电势的频率、电势的波形和电势的大 小三个基本要素所决定

◼ 如图所示： 感应电势由电势的频率、电势的波形和电势的大 小三个基本要素所决定

12.2同步电机的全要结构 ■与感应电机一样,同步电机也是由定子 及转子两大部分所组成,定子上有三相 交流绕组;转子上则有励磁绕组,通入 直流电流后,能产生磁场。 12.2.1定子: ■同步电机的定子有时也称为电枢,由定 子铁芯、电枢三相绕组、机座和端盖等 部件所组成

12.2 同步电机的主要结构 ◼ 与感应电机一样，同步电机也是由定子 及转子两大部分所组成，定子上有三相 交流绕组；转子上则有励磁绕组，通入 直流电流后，能产生磁场。 ◼ 12.2.1 定子： ◼ 同步电机的定子有时也称为电枢，由定 子铁芯、电枢三相绕组、机座和端盖等 部件所组成

■同步电机的定子铁芯是由硅钢片冲制后 叠装而成。当大型同步电机冲片外圆的 直径大于1m时,由于材料标准尺寸的限 制,必须做成扇形冲片,然后按圆周拼 合起来叠装而成。 ■如图所示: CNS

◼ 同步电机的定子铁芯是由硅钢片冲制后 叠装而成。当大型同步电机冲片外圆的 直径大于1m时，由于材料标准尺寸的限 制，必须做成 扇形冲片，然后按圆周拼 合起来叠装而成。 ◼ 如图所示：

1222转子: 同步电机的转子有两种结构型式,即凸极 式和隐极式。这是根据定转子之间的气 隙的分布情况来定义的。 见图: CNS

12.2.2 转子： 同步电机的转子有两种结构型式，即凸极 式和隐极式。这是根据定转子之间的气 隙的分布情况来定义的。 见图：

1)凸极式:有上图可见,转子有明显的突出的 磁极,气隙分布不均匀。 2)隐极式:转子作成圆柱形,气隙均匀分布。 区别:对于高速旋转的同步电机,在转子结构 上,我们采用隐极式,而对于低速旋转的电机 由于转子的圆周速度较低,离心力较小,故采 用制造简单、励磁绕组集中安放的凸极式结构。 大型同步发电机通常用汽轮机或水轮机作为原 动机来拖动,故前者称为汽轮发电机,后者称 为水轮发电机 汽轮发电机:转速高,采用隐极式。 水论发电机:转速低,采用凸极式

1）凸极式：有上图可见，转子有明显的突出的 磁极，气隙分布不均匀。 2）隐极式：转子作成圆柱形，气隙均匀分布。 区别：对于高速旋转 的同步电机，在转子结构 上，我们采用隐极式，而对于低速旋转的电机， 由于转子的圆周速度较低，离心力较小，故采 用制造简单、励磁绕组集中安放的凸极式结构。 大型同步发电机通常用汽轮机或水轮机作为原 动机来拖动，故前者称为汽轮发电机，后者称 为水轮发电机。 汽轮发电机：转速高，采用隐极式。 水论发电机：转速低，采用凸极式

■1223冷却问题简述: 在中、小型电机中,都采用空气作为冷却介质 当电机的容量很大时,电机内部的损耗及发热 量迅速增加,冷却问题显得格外重要,此时必 须加强通风或采用其他的冷却方式 Lvr、.上k、.,LI ≠上+、上冷 了A

◼ 12.2.3 冷却问题简述 ： ◼ 在中、小型电机中，都采用空气作为冷却介质。 当电机的容量很大时，电机内部的损耗及发热 量迅速增加，冷却问题显得格外重要，此时必 须加强通风或采用其他的冷却方式。 ◼ 1）在大型汽轮发电机中，为了提高其冷却效 率，往往用氢气冷却，是氢气与空气混合后， 有爆炸危险，必须有一套控制设备来保证外界 空气不会渗入到电机内部。 ◼ 目前在更大容量的发电机中，可以采用导线内 部直接冷却。例如采用空心导体（如图），冷 却介质直接在导体中流通而把热量带走，这样 能更有效地降低电机的温升。所采用的冷却介 质一般有氢气 及水等

12.3同步电机的额定值 同步电机的额定值有: 1)额定电压:是指在正常运行时,按照制 造厂的规定,定子三相绕组上的线电压 电压的单位用V或kV表示。 2)额定电流:流过定子绕组的线电流。 3)额定功率:是指在正常运行时,电机的 输出功率

12.3 同步电机的额定值 同步电机的额定值有： 1）额定电压：是指在正常运行时，按照制 造厂的规定，定子三相绕组上的线电压。 电压的单位用V或kV表示。 2）额定电流：流过定子绕组的线电流 。 3）额定功率：是指在正常运行时，电机的 输出功率

A:对于发电机而言:输出的是电功率。 P=√3Ⅰcosw103 B:对于电动机而言:输出的是机械功率 P /NM17×cosq·10 单位是KW。 4.相数m:一般m=3。 5.额定频率:我国额定工业频率规定 =50Hz

A：对于发电机而言：输出的是电功率。 B：对于电动机而言：输出的是机械功率。 单位是KW。 4. 相数m ：一般m=3。 5. 额定频率:我国额定工业频率规定 =50Hz. 3 3 cos 10− =  N N N N P U I  3 3 cos 10− =  N N N N N P U I   N f

6)额定转速:额定转速即为电机的同步 速,在一定极数及频率时,它的转速是 定值。 60f入

◼ 6）额定转速：额定转速即为电机的同步 速，在一定极数及频率时，它的转速是 定值。 p f n N N 60 =