253 第3 篇 同步电机 现代电力系统中的交流电能几乎都是发电厂中的同步发电机发出的。但从运行原理上讲，同步电机不仅可以用作发电机运行、也可作为电动机或调相机运行。本篇主要介绍同步发电机的工作原理、性能、参数及运行方式，对同步电动机和调相机作简要介绍。 大型同步发电机与异步电动机比较，二者的定子相同，其三相绕组流过三相对称电流都将产生一个旋转磁场；但二者的转子却差别很大。同步发电机转子的主要特点是：①转子绕组外加直流励磁电流而产生一个恒定磁场；②转子转速与定子旋转磁场转速相同，即转子与定子磁场严格保持同步旋转。因此称为同步电机。 第11 章 同步发电机的基本工作原理和结构 [内容] 本章论述同步发电机的基本工作原理、分类与额定值，简述其基本结构与励磁方式。 [要求] ● 掌握同步发电机的基本工作原理、类型和额定值。 ● 了解同步发电机的基本结构及各主要部件的作用。 ● 了解同步发电机的励磁系统。 11.1 同步发电机的工作原理、分类与额定值 一、同步发电机的基本工作原理 同步发电机是将机械能转换为电能的电磁装置。三相同步发电机的基本工作原理可用图11.1.1 说明。 同步电机的定子铁心槽内安放着空间相隔o120 电角度的三相对称绕组U1U2、V1V2、W 1W 2。转子主要由磁极铁心和励磁绕组组成。当励磁绕组通入直流电流后，建立恒定的转子磁场。转子由原动机拖动以转速 n 匀速旋转时，转子磁场不断切割 定子三相对称绕组，在 三相绕组中感 应 出三相交变 电动势 ,其方向 可用右 手 定则 确 定。由于 定子三相绕组在 空间位 置上互 差o120 电角度，所 以三相电动势 在 时间上互 差o120 相位 。 1． 感 应 电动势 的波 形 图11.1.1 同步发电机的 工作原理示 意 图 254根 据 感 应 电 动 势 公 式Blve =可 知 ,当 导 体 有 效 长 度 l 和 导 体 切 割 磁 场 线 速 度 v 为 常 数 时 ，Be ∝， 即 导 体 感 应 电 动 势 的 波 形 取 决 于 转 子 磁 场 沿 气 隙 空 间 分 布 的 波 形 。 若 把 转 子 磁 极 的 极弧 设 计 制 造 成 适 当 的 形 状 ， 使 它 产 生 的 磁 场 沿 气 隙 空 间 按 正 弦 规 律 分 布 ， 则 定 子 绕 组 就 能 得 到正 弦 波 形 的 感 应 电 动 势 。 2． 感 应 电 动 势 的 频...
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