同步电机原理与应用-1概述.pdf

同步电机原理与应用同步电机原理与应用 上海大学上海大学 机电工程与自动化学院机电工程与自动化学院 概述 • 同步电机的基本结构 • 同步电机的励磁方式 • 同步步电机的额定参参数 • 同步电机的同步电机的工业应用业应用 同步电机的基本结构 同步电机同步电机：是是一种交流电机种交流电机，，电机电机转子转子的转速与的转速与 旋转磁场转速相同的交流电机。同步一词因两转 速相同而来。运行时电机转子转速n 、极对数p 与 电源频率之间有着严格不变的关系电源频率之间有着严格不变的关系 6060 ff n 运 •发电机 p 行 •电动机 方方 式 •调相机：提供或吸收滞后的无功功率 同步电机的基本结构 稳态正常运行时稳态正常运行时：： • 同步发电机同步发电机 原动机的转矩作用于转子转动的原动机的转矩作用于转子转动的 方向上，推动转子磁势波超前于合成气隙磁 通波；电磁转矩抵制转子旋转； • 同步电动机 电磁转矩作用于转子旋转的方向， 克服轴上机械负载的阻力转矩 同步电机的基本结构 定子 同步电机 转子 同步电机的基本结构 •• 同步电机的定子也常称为同步电机的定子也常称为电枢电枢 接线盒 绕组 机壳 底脚 定子铁芯 同步电机的基本结构 • 同步电机的转子有同步电机的转子有凸极式和隐极式凸极式和隐极式两种两种 隐极式—转子做成圆柱形，气隙为均匀。隐极转子机械强度好，但制造工艺 较复杂，多用于极数少、转速较高、离心力较大的电机中； 凸极式— 转子有明显的凸出的磁极，气隙为不均匀。凸极结构转子制造方便， 但机械强度较差，多用于极数多、转速较低、离心力较小的小型电机中； 同步电机的励磁方式 • 同步电机运行时同步电机运行时，必须给转子的励磁绕组通入必须给转子的励磁绕组通入 直流电流，以便建立主磁场，这个电流称为励 磁电流磁电流 直流励磁机励磁系统：直流发电机作为励磁 机供给励磁电流机供给励磁电流 交流整流励磁系统：采用整流装置将交流电 变为直流电以提供励磁电流。 同步电机的励磁方式 直流直流励磁机机励磁系系统 交流整流交流整流励磁系系统 并励式并励式 • 静止交流整流励磁系统静止交流整流励磁系统：：主主 他励式 发电机仍有滑环和电刷，励磁 电流过大或要求防腐、防爆场 •• 独立的电源独立的电源，与交流电网没与交流电网没 合不适用。 有联系，运行可靠，应用最早， 系系统比较简单； 自励式 • 大容量直流发电机制造和运 他励式 行维护困难，存在换向火花， 有被交流整流励磁系统取代的 • 旋转交流整流励磁系