第9章_同步电机.pdf

第9章 同步电动机 9.1 同步电机的基本工作原理和结构 9.2 同步电机的电枢反应 9.3 同步电动机的运行分析 9.4 同步电动机的功率关系与矩角特性 9.5 同步电动机的功率因数调节 9.6 同步电动机的启动 9.1 同步电机的基本工作原理和结构 一. 同步电机的运行特点  同步电机是交流电机的一种。普通同步电机与异步电机 的根本区别是转子侧装有磁极并通入直流电流励磁；  同步电机的运行特点是转子的旋转速度必须与定子磁场 旋转速度严格同步，即同步电机转速n与定子电流频率f 和极对数p 保持严格不变的关系： 60f n p 我国电力系统的电网标准工作频率（简称工频）为50Hz ，而极对数p =整数如1、2 、3…，即同步电机的转速对应为 n=3000、1500、1000…r/min。 2 9.1 同步电机的基本工作原理和结构 二. 同步电机的分类 1. 同步发电机：机械能 交流电能 世界上的电力几乎都由同步发电机发出。 2. 同步电动机：交流电能 机械能 同步电动机即可作为电动机，又可通过调节励磁电流来改 变功率因数。 3. 同步调相机：是同步电动机的一种特殊的运行方式，即接 于电网作空载运行，专门用于电网的无功补偿，以提高功率因 数。 3 9.1 同步电机的基本工作原理和结构 三、同步电机的基本结构 与直流机、异步电机一样，同步电机也是由定子和转子 两大部分组成，定、转子间是空气隙。 旋转电枢式：电枢装设在转子上，主磁极装 设在定子上。这种结构应用在小容量同步电 机中。(与直流电机相似) 结构型式 旋转磁极式：主磁极装设在转子上，电枢装 设在定子上。对于高压、大容量的同步电机， 通常采用旋转磁极式结构。 旋转磁极式又可分为凸极式和隐极式两种。 4 9.1 同步电机的基本工作原理和结构 三、同步电机的基本结构 定子铁心内圆均匀 转子铁心装有制成一定形状的成对磁 分布着定子槽，槽 极，磁极上绕有励磁绕组，通以直流 内嵌放着按一定规 电流时，将会在电机的气隙中形成极 律排列的三相对称 性相间的分布磁场，称为励磁磁场 交流绕组。 5 9.1 同步电机的基本工作原理和结构 三、同步电机的基本结构 处于电枢内圆和转子磁 极之间，气隙层的厚度 和形状对电机内部磁场 的分布和同步电机的性 能有重大影响 6 9.1 同步电机的基本工作原理和结构 三、同步电机的基本结构 隐极式 （Salient-pole ）  气隙均匀，无明显的磁极， 转子铁芯长细，呈圆柱