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第五篇 同步电机 同步电机也是一种常用的交流电机。其特点： 转子的转速与电网频率f之间具有固定不变的关系，即 60f 1 n n 1 p 若电网的频率不变， 同步电机的转速恒为常值而与负 载的大小无关。 运行方式：发电机，电动机，调相机。 第二十二章 同步电机结构和工作原理 一、同步电机结构： 定子铁心内圆均匀分 转子铁心装有制成一定形 处于电枢内圆和转子磁 同步电机由定子和转子两大部分组成，分转场式和转枢式两种。 布着定子槽，槽内嵌 状的成对磁极，磁极上绕 极之间，气隙层的厚度 放着按一定规律排列 有励磁绕组，通以直流电 和形状对电机内部磁场 的三相对称交流绕组。 流时，将会在电机的气隙 的分布和同步电机的性 中形成极性相间的分布磁 能有重大影响 场，称为励磁磁场 同步电机结构 凸极式同步电机 隐极式同步电机 同步电机结构 励磁形式 直流励磁机 静止整流器 旋转整流器 二、同步电机的基本工作原理 • 励磁绕组建立起主磁场 ; • 原动机拖动转子旋转, 励磁 磁场随轴一起旋转并顺次切 割定子各相绕组 ; • 电枢绕组三相对称交变电势。 通过引出线，输出交流电。 • 感应电势的有效值：E 0 4 .44 f ⋅N ⋅k w ⋅φf • 感应电势频率：感应电势的频率决定于同步电机的转速n 和极对数p ，即 pn f 60 • 由于旋转磁场极性相间，使得感应电势的极性交变；由于电 枢绕组的对称性，保证了感应电势的三相对称性。 三、额定值 • 额定容量SN （额定功率PN ）：额定运行时电机输出的功率； • 额定电压UN ：额定运行时定子三相线电压； • 额定电流IN ：额定运行时定子三相线电流； • 额定功率因数：额定运行时电机的额定功率； • 额定频率；额定运行时的频率； • 额定转速：同步电机的同步转速； 额定值间的相互关系： P 3U I cos ϕ η N N N N N §23 －1 同步发电机的空载运行 空载运行：原动机带动发电机在同步转速下运行, 励磁绕 组通过适当的励磁电流, 电枢绕组不带任何负载时的运行 情况。 空载运行是同步发电机最简单的运行方式，其气隙磁场 由转子磁势单独建立。磁通分为主磁通和漏磁通。 凸极同步电机通常选用 极弧系数为0.68~0.72, 气隙比值为1.3~1.8 空载特性曲线 当空载运行时,励磁电势随励磁电流变化的关系, 称为同步发电机的空载特性。 励磁电势的大小 (有效值) 与转子每极磁通成正比，而 励磁电流的大小又和作用于同步电机磁路上的励磁磁势 正比例变化，所以空载特性与电机磁路的磁化曲线具有