无刷同步发电机主发电机设计.doc

毕 业 论 文 题目：无刷同步发电机主发电机的设计 姓 名 学 号 系 别 电子信息工程系 专 业 应用电子 指导教师 提交时间 无刷同步发电机主发电机的设计 摘 要：无刷同步发电机实际上是两台发电机构成的，一台作为励磁机，一台才是主发电机。主发电机的励磁绕组在转子，电枢绕组在定子（将发出的电输出）；励磁机的电枢绕组在转子，励磁绕组在定子。主发电机的励磁采用交流励磁机励磁的无刷励磁方式，励磁机产生的交流电进入旋转整流装置，经过旋转整流器的整流后，最后输入主发电机的转子绕组内部进行励磁，使得同步发电机的稳定性能大大增强。 关键词：无刷励磁；同步发电机；旋转整流器；交流励磁机 目录 一、绪论…………………………………………………………………………………1 （一） 无刷同步发电机的介绍……………………………………………………1 （二）无刷同步发电机发展及前景………………………………………2 （三）无刷同步发电机的特点…………………………………………………4 二、无刷同步发电机的工作原理及基本结构…………………………………………5 （一）无刷同步发电机的工作原理………………………………………………5 （二）无刷同步发电机的基本结构……………………………………………………6 1. 静止部分……………………………………………………………………………6 2. 转动部分……………………………………………………………………………7 （三） 同步发电机的两种基本形式…………………………………………………7 1. 旋转电枢式…………………………………………………………………………7 2. 旋转磁场式…………………………………………………………………………8 （四） 主要性能要求…………………………………………………………………8 1. 较小的线电压波形畸率……………………………………………………………8 2. 动态性能……………………………………………………………………………9 3. 维持短路电流的能力……………………………………………………………10 4. 过电压保护………………………………………………………………………10 三、无刷同步发电机的励磁系统……………………………………………………11 （一）励磁系统的要求…………………………………………………………11 （二） 励磁系统的分类及选择………………………………………………………11 1. 自励式励磁系统…………………………………………………………………11 2. 它励式励磁系统…………………………………………………………………12 3.无刷励磁装置…………………………………………………………………13 （三） 设计注意事项…………………………………………………………………13 1.主发电机……………………………………………………………………………13 2. 交流励磁机………………………………………………………………………14 3．旋转整流器………………………………………………………………16 四、电磁设计说明书…………………………………………………………………18 （一）初步确定各尺寸性能调整 转子温升定子温升第一章 绪 论 （一）无刷同步发电机的介绍 随着工业技术的飞跃发展，能源危机在世界都变的越来越严重了。同时人们对节能、环保、高效都提出了很高的要求。而作为消耗70%左右电能的电机，对其节能和获得更高的效率有着非常重要的现实的意义。 由于电能具有生存和变换比较的经济，传输分配比较的容易，使用和控制比较的方便等有点，因而成为现代最常用的一种能源。并且随着国民经济的发展，自动化程度越来越高，对电的需求越来越大，同时对电的质量也提出了要求，无疑对同步发电机的性能也提出了要求。 同步发电机是一种交流发电机，它区别另外一种交流电机—异步发电机的一个重要的特征是它的转速与电流的频率之间有个严格的关系，即：（P为电机的极对数）。所以当同步电机的极对数和转速一定的时候，其感应交流电动势的频率也是一定的。 在现代的电力工业无论是用火力发电还是水力、原子能或柴油机发电几乎全部采用同步发电机。同步电机还可以用做恒速的电动机，虽然其机构较异步机复杂些，但是它可以运行在或者超前的功率因数下以改善电网的功率因数。同步发电机还可以用做调相机，实际是不接受负载的空载电动机，向电网输送电感性或电容性的无功功率以提高电网