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第一章 600MW 发电机结构 第一节 同步发电机的发展概况 发电机的功能是将原动机转轴上的动能通过发电机转子与定子间的磁场偶合作用，转换 到定子绕组上变成电能。 按照原动机的不同，通常同步发电机分为水轮发电机、汽轮发电机、燃气轮发电机及柴 油发电机等。水轮发电机和柴油发电机的转速较低，极数较多，多采用凸极式转子。汽轮发 电机和燃气轮发电机的转速很高，则采用隐极式转子。目前 600MW 级燃煤机组是世界多数工 业发达国家重点发展的火电主力机组，在一些国家火力发电机组标准系列中是一个重要的级 别。这一容量等级的机组也是目前我国火电建设中将要大力发展的系列之一。 第二节 同步电机的基本原理与结构 一、同步电机的基本特点 同步电机的基本特点是：同步电机转子的转速恒等于定子旋转磁场的同步转速，它和电 网频率f 1 之间严格遵守下式的关系； 60f 1 n n1 (r / min) （1-1-4） P n ――转子的转速(r / min) （圈/分钟）； n ——定子旋转磁场的转速； 1 P ——转子的极对数； f 1 ——频率； 同步电机即由此得名。我国工业频率规定为f 1 ＝50Hz，而电机极对数户是整数，因此， 对某一台同步电机其转速总为一固定值，例如：二极同步电机的转速为 3000r ／min ，四极 同步电机的转速为 1500rmin，依此类推。 同步电机主要用来作为产生三相交流电的发电机，现代工农业所用的交流电能几乎全由 同步电机供给，所以同步电机的作用和价值是极其重要的。 同步电机和其他所有电机一样，从原理上讲也是可逆的，它不仅可以作为发电机运行， 也可以作为电动机运行。 同步电机的另一种特殊运行方式为同步调相机，或称同步补偿机，专门用来向电网发送 送滞后无功功率，以改善电网的功率因数。 二、同步电机的基本工作原理 同步电机主要分定子和转子两部分。一般同步电机的定子(又称电枢)与异步电机的定子 相同，在定子铁心内腔均匀冲槽，槽中嵌放对称三相绕组。同步电机的转子结构与异步电机 转子完全不同，如图 1-1-1 所示，图中定子只画出 d 相的两个等效集中绕组 A −X 和A −X 。转子为凸极式。 1 1 2 2 图 1-1-1 同步电机结构原理图 同步电机的转子由铁心和励磁绕组构成．励磁绕组靠外接直流电源供给励磁电流。当励 磁绕组中流过直流电流后，产生磁极磁场或称为励磁磁场，原动机拖动转子旋转时，主磁场 同转子一起旋转，就得到一个机械旋转磁场，该磁场对定子发生相对运动，在定子绕组中感 应出三相对称的交流电势。由于定子三相对称绕组在空间相差 1200 电角度，因此三相电势 也在时间上相差 1200 电角度，分别用eOA , eOB 和eOC 表示．则 eoA Em sin ωt ⎫ o ⎪ eoB Em sin(ωt −120 ) ⎬ （1-1-5） o ⎪ eoc Em sin(ωt −240 )⎭ E ——为定子绕组中最大电势； m 如果同步发电机接上负载，就有三相电流流过，这时同步发电机将机械能转换为电能。 接入电网的同步发电机，在一定条件下也可作电动机运行，这时同步电动机便将电旋转变为 机械能。 三、同步电机的结构特点 现代同步电机绝大部分都是做成电枢固定而磁场旋转的，称为转场式，如有特殊要求时， 可作为转枢式，如交流励磁机。