最新培训电机学之同步电机1汇总

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电机学总复习要点大全资料

电机学总复习要点大全资料1.电机分类：-直流电机：按励磁方式分为永磁直流电机和电梯直流电机。

-交流电机：按形状分为异步电机和同步电机。

异步电机包括感应电动机和异步永磁电动机；同步电机包括同步感应电动机和永磁同步电动机。

2.电机工作原理：-直流电动机：利用安培力和洛伦兹力的相互作用实现电能与机械能的转换。

-交流电动机：利用磁场旋转和感应原理实现电能与机械能的转换。

3.直流电机的构造：-励磁系统：提供磁场，分为永磁励磁和电梯励磁。

-转子系统：可以是铁芯或者铁心绕组。

-定子系统：通常由定子绕组、定子铁芯和机壳组成。

4.直流电机的性能参数：-额定功率：在额定工作条件下，电机所能提供的机械功率。

-额定电压：在额定工作条件下，电机所需的电压。

-额定电流：在额定工作条件下，电机所需的电流。

-额定转速：在额定工作条件下，电机的转速。

-效率：电机所输出的有用功率与输入的电能之比。

5.交流电机的构造：-感应电动机：由定子和转子组成，定子绕组通常为三相绕组，转子可以是鳄鱼绕组或者铜条短路绕组。

-同步电动机：由定子和转子组成，转子一般为永磁体，定子绕组可以是三相绕组或者单相绕组。

6.交流电机的性能参数：-引入功率：电机所需的电能。

-输出功率：电机输出的机械功率。

-功率因数：引入功率与输出功率的比值。

-正弦波方程：描述电机的电压和电流之间的关系。

7.电机的运行和控制方法：-直流电机的运行和控制方法：电流控制和电势控制。

-交流电机的运行和控制方法：-异步电动机：变频调速技术，通过改变电源频率改变电机的转速。

-同步电动机：电势控制和电流控制。

8.电机的应用：-家用电器：洗衣机、冰箱、风扇等。

-工业机械：泵、风机、压缩机等。

-车辆和交通：电动汽车、铁路车辆等。

-可再生能源：风力发电、太阳能发电等。

《电机学同步电机》课件

同步电机的运行
1
同步电机的起动和饱和
解释同步电机的起动过程，包括对饱和现象的讨论。
2
同步电机与电源的同步性
探究同步电机与电源之间的同步性要求和影响因素。
3
同步电机的转速控制
探讨同步电机转速控制方法，包括定子电压和转子电流的控制。
同步电机的应用
同步电机在空调中的应用
讲解同步电机在空调系统中的作用和优势。
《电机学同步电机》PPT课件
# 电机学同步电机PPT课件 ## 概述 - 什么是同步电机？ - 同步电机的工作原理 - 同分析永磁同步电机的内部组成和工作原理。
交流电动机的结构
讲解交流电动机的构造和工作原理。
同步电机的特点
介绍同步电机与其他电机的不同之处和特点。
同步电机在风机中的应用
介绍同步电机在风机系统中的应用案例和效果。
同步电机在泵站中的应用
解释同步电机在水泵站系统中的运行和应用场景。
同步电机的维护与保养
1
同步电机的检修
2
讲解同步电机故障排查和维修过程。
3
同步电机的保养
介绍同步电机的定期保养工作和注意事项。
同步电机的故障排除
解决常见的同步电机故障问题，并提供解决方案。
总结
同步电机的优缺点
分析同步电机的优点和局限性。
同步电机的发展趋势
探讨同步电机在未来的技术和市场发展趋势。
同步电机的未来发展前景
展望同步电机在工业和家用领域的未来应用和前景。

培训电机学同步电机结构

同步电机具有恒定的转速，与电源频率保持同步。
同步电机的分类
01
02
03
按照用途分类
可分为发电机和电动机。发电机将机械能转换为电能，电动机则将电能转换为机械能。
按照冷却方式分类
可分为空气冷却、水冷却和油冷却等类型。不同的冷却方式会影响电机的效率和温升。
按照励磁方式分类
可分为直流励磁、无励磁和交流励磁等类型。励磁方式对电机的性能和调节特性有一定影响。
电动运行时，同步电机作为电动机使用，将电能转换为机械能，驱动负载转动。
发电机运行
当同步电机作为发电机运行时，转子在原动机（如汽轮机、水轮机等）的驱动下旋转，产生电流。
发电机运行时，同步电机将机械能转换为电能，通过调节励磁电流的大小和方向，控制输出电压和电流的幅值和相位。
调相机运行
调相机运行是同步电机的特殊运行方式，主要用于调节电网的电压和无功功率。
运行。
清洁保养
定期清理电机表面灰尘、油污等，保持电机清洁。
润滑保养
定期对电机的轴承、齿轮等部位进行润滑，确保电机正常运
行。
更换磨损件
对电机的磨损件进行定期更换，确保电机的正常运行和使用
寿命。
06
同步电机的发展趋势与未来展望
技术创新与改进
1 2 3
高效能电机设计
通过改进电机材料、优化结构设计、提高制造工艺等手段，提高同步电机的效率，降低能耗。
同步电机的基本结构
定子
功能
定子是同步电机的主要组成部分，负责产生磁场。
组成
定子通常由铁芯和绕组组成，铁芯由硅钢片叠成，绕组则由绝缘导线绕制而成。
工作原理
当电流通过绕组时，会产生磁场，该磁场与转子相互作用，驱动转子旋转。

技能培训专题同步电机

技能培训专题：同步电机一、简介同步电机是一种特殊的交流电机。

它的转速和电源频率是严格相关的，因此也叫做“同步速度电机”。

同步电机的结构简单，运行平稳且噪音低，被广泛应用于工业领域中。

二、基本原理同步电机的工作原理可以简单地概括为电磁感应。

在交流电压的作用下，定子线圈会产生一个磁场。

这个磁场会随着电源的交流变化而变化。

如果像定子一样做一个旋转的磁场，这个旋转的磁场就会调动转子上的电流，使得转子也开始旋转。

当电源的频率和同步速度匹配时，同步电机就能工作。

三、应用领域同步电机因为其结构简单、运行平稳、噪音低等特点，被广泛应用于工业领域中。

主要应用于以下几个方面：1. 电力系统同步电机可以用于电力系统中的发电机或者电动机。

在发电机中，同步电机作为发电机转子的驱动系统。

在电动机中，同步电机可以用于大型工业负载的驱动，例如煤矿、冶金等行业。

2. 交通运输同步电机被广泛应用于地铁、高铁、电车等交通运输工具的牵引系统中。

同步电机的优点是转速和电压相关，可以根据需要改变转速和电压，从而实现牵引力的精准控制。

3. 工业自动化自动化生产线需要高效、精确和稳定的驱动系统。

同步电机具有卓越的运行性能，可以功效地执行复杂的生产过程。

四、技能培训技能培训是提高职业技能、推动职业发展的重要途径之一。

专题培训是其中的一种形式。

针对同步电机这一关键技术，可以采用以下方法进行技能培训：1. 理论授课对同步电机的工作原理、结构特点、应用领域等方面进行详细深入的讲解。

2. 实验演示通过同步电机实验演示，让学员了解同步电机工作的实际过程和运行特性。

3. 应用案例分析对同步电机在不同领域中的应用进行分析，并总结经验，为学员提供参考。

4. 现场操作实践参与培训的学员可以进行现场操作实践，提高实操能力。

5. 考试评估为了验证学员对同步电机的理论知识和实操技能掌握情况，考试评估是必要的一环。

五、总结同步电机是一种广泛应用于工业领域的关键技术。

通过上述的技能培训方案，可以提高人员的专业技能和职业素养，增加职业竞争力。

同步电机的基本知识及结构

同步电机的基本知识及结构同步电机是一种采用交流电源供电、定子感应电动势与转子磁场同步工作的电动机。

它具有结构简单、功率因数高、转速恒定等优点，广泛应用于工业生产线、空调、电力系统等领域。

一、基本原理：同步电机的工作原理是通过感应电动势与转子磁场的同步运动来实现转子运转。

当同步电机的定子绕组通电时，在定子绕组内产生一个旋转磁场。

而当转子上的匝数大于定子，转子上也会感应出一个电动势，使转子上的磁场也具有旋转特性。

由于两者是同步发展的，所以称之为同步电机。

二、基本结构：1.定子：2.转子：3.端环和碳刷：同步电机转子上的绕组通过端环连接，以便于外部电源的接驳。

转子上还设有碳刷，用于保持转子绕组的绝缘。

4.外壳：三、工作方式：同步电机的工作方式可以分为饱和同步、欠饱和同步和过磁同步三种。

其中，饱和同步是指定子绕组的磁场与转子磁场完全同步，欠饱和同步是指定子绕组的磁场与转子磁场不完全同步，过磁同步则是指定子绕组的磁场与转子磁场超前一定角度。

四、应用领域：同步电机具有功率因数高、转速恒定等优点，广泛应用于工业生产线、空调、电力系统等领域。

在工业生产线中，同步电机常用于驱动各种机械设备，如风机、泵等。

在空调中，同步电机作为风机的驱动装置，能够提供稳定的风流，并降低噪音。

在电力系统中，同步电机作为发电机使用，可以将机械能转换为电能，并通过同步工作产生的电动势向电网输送能量。

总结起来，同步电机是一种采用交流电源供电、定子感应电动势与转子磁场同步工作的电动机。

它的主要结构包括定子、转子、端环、碳刷和外壳等。

同步电机具有结构简单、功率因数高、转速恒定等优点，被广泛应用于工业生产线、空调、电力系统等领域。

电机学-同步电机的基本知识和结构

同步电机的基本知识和结构
§7-2 同步电机的基本工作原理
同步发电机基本构成：定子、转子、气隙、励磁绕组、电枢绕组。
Y C Y C
A
N
.
n1
S
X
A
N
n1
S
X
Z
B
Z
.
B
横截面图凸极式
隐极式
同步电机的基本知识和结构
§7-2 同步电机的基本工作原理
同步发电机作为发电机运行时，用一原动机拖动转子旋转，转子励磁绕组中通入直流电， Y 从而在气隙中产生一旋转的磁场，该磁场切割定子上的电枢导体，电枢绕组便感应出交流电动势。设气隙磁密按正弦 A 分布，则在定子三相绕组里感应出正弦变化的三相电动势，交流电动势的频率取决于电机的极对数 p 和转子转速 n， Z 若电机为一对极，当转子旋转一周时，导体中感应电动势变化一个周波。
§7-4 同步电机的励磁方式
同步电机工作时必须供给励磁绕组直流电流，以便建立励磁磁场。提供直流的电源及附属设备统称为励磁系统。获得励磁电流的方法称为励磁方式。励磁系统的形式很多，按照励磁系统和发电机的关系，可分为他励式(separately excited)和自励式(self-excited)两类。
§7-4 同步电机的励磁方式
二、自励式励磁系统 4．三次谐波励磁系统
在电机定子上加装一套独立的三次谐波绕组，其线圈节距

1 y3 3
把该绕组感应产生的三次谐波电动势引出，经整流后供给电机励磁绕组，这种方式称为三次谐波励磁方式。
同步电机的基本知识和结构
§7-4 同步电机的励磁方式
二、自励式励磁系统 4．三次谐波励磁系统
二、自励式励磁系统 1．自并励半导体励磁系统

电机学同步电机部分知识点总结

隐极机一般用汽轮机拖动，凸极机用水轮机拖动。
二、对称负载时的电枢反应
1. 同步电机空载时，气隙磁场就是由励磁磁动势所产生的同步旋转的主磁场，在定子绕组中只感应有空载电动势，因为定子电流为 0，所以端电压就等于空载电动势。带上对称负载以后，定子绕组流过负载电流时，电枢绕组就会产生电枢磁动势以及相应的电枢磁场，若仅考虑其基波，则它与转子同向、同速旋转，它的存在使空气隙磁动势分布发生变化，从而使空气隙磁场以及绕组中的感应电动势发生变化，这种现象称为电枢反应。
因此，与之对应有直轴电枢反应电抗和交轴电枢反应电抗，再把电枢反应电抗与漏抗相加，可得直轴同步电抗和交轴同步电抗。
四、同步发电机的参数及测定 1.不饱和同步电抗和饱和同步电抗：不饱和同步电抗的数值要比饱和同步电抗的数值大得多。（因为饱和时，磁阻大，电抗就小）（有一规律：气隙大，磁阻就大，电抗就小） 2.漏抗的测定和保梯电抗（电抗三角形）（1）负载特性：当电枢电流及功率因数均为常数时，端电压与励磁电流之间的关系曲线 U=f(If)称为负载特性。
同步电机的基本原理和运行特性
一、同步电机（电机转子的转速和旋转磁场转速相同）的结构
转子上装有磁极和励磁绕组。当励磁绕组通以直流电流后，电机内就产生转子磁场。同步电机的磁极通常装在转子上，而电枢绕组放在定子上，通常称为旋转磁极式电机。
旋转磁极式同步电机的转子有隐极和凸极两种结构，隐极电机的气隙均匀，凸极电机的气隙不均匀（极弧下较小，而极间较大）。
6. 由内功率因数角判断同步电机的运行方式。
三、隐极+凸极同步发电机的分析方法
1.电枢反应电抗的物理意义：电枢反应磁场在定子每相绕组中所感应的电枢反应电动势，可以把它看作相电流所产生的一个电抗电压降，这个电抗便是电枢反应电抗。 2.同步电抗： = + ,包含两部分，一部分对应于定子绕组的漏磁通，另一部分对应于定子电流所产生的电枢反应磁通。在实用上，我们通常不把它们分开，而是把 + 当作一个同步电抗来处理。

电机学同步电机1-11页文档资料

20.1 同步电机的基本结构 20.2 同步电机的运行状态和励磁方式 20.3 同步电机的冷却方式 20.4 同步电机的额定值
20.1 同步电机的基本结构
旋转电枢式
同步电机
旋转磁极式
隐极式：细长凸极式：短粗
(a) 凸极式
(b) 隐极式
1-定子； 2-凸极转子；3-隐极转子；4-滑环
20.2 同步电机的运行状态和励磁方式
20.3 同步电机的冷却方式
1. 空气冷却空气冷却主要采用内扇式轴向和径向混合通风系统，适用于容量为50MW以下的汽轮发电机。 2. 氢气冷却氢气冷却的效果明显优于空气冷却，在汽轮发电机中被广泛应用，并从外冷式发展为内冷式，应用中注意防漏和防爆问题。 3.水冷却水的冷却效果优于氢气。主要方式为内冷式，并且以定子绕组内冷的应用为多，但面临泄露和积垢堵塞问题。
1. 运行状态同步电机运行状态，取决于定子合成磁场与转子主极磁场之间的夹角，即功率
角δ 发电机——转子主极磁场超前于定子合成磁场，δ>0, 把机械能转换为电能电动机——转子主极磁场滞后于定子合成磁场，δ<0, 把电能转换为机械能补偿机——转子主极磁场轴线与定子合成磁场轴线重合，δ=0, 没有有功功率的转换，只发出或吸收无功功率。
21.1 同步发电机的空载运行
同步发电机的空载运行: 即电枢电流为零时的运行情况。空载时电机磁场由励磁电流产生。左下图为4极直流电机磁路的一部分。整个主磁路分气隙、电枢齿、电枢磁轭、主磁极及定子磁轭五个组成部分；漏磁路不进入电枢铁心，直接经过气隙、相邻磁极或定子铁轭形成闭合回路。
空载时直流电机内的磁场
同步电机的基本结构
第六篇同步电机
同步发电机的运行原理

电机学-同步电机的最基本知识和结构

良好。
检查电机紧固情况
定期检查电机各部件的紧固情况，包括地脚螺丝、端盖、轴承盖等，确保没有松动或脱落现象。
润滑轴承
根据电机使用情况和要求，定期对电机轴承进行润滑，保证轴承运转灵活、无异常声响。
监测电机运行参数
定期监测电机的电压、电流、温度等运行参数，确保电机在
允许范围内运行。
常见故障类型及原因分析
应用领域及重要性
应用领域
同步电机广泛应用于电力、冶金、石油、化工、纺织、造纸等工业领域，以及交通运输、国防、航空航天等领域。
重要性
同步电机在国民经济和国防建设中占有重要地位。作为电动机，它可驱动各种机械设备，实现生产过程自动化和电气化；作为发电机，它是电力系统中的重要组成部分，为工农业生产和人民生活提供电能。
电机不能启动或启动困难
可能原因包括电源故障、电机内部故障（如绕组短路或开路）、负载过重等。括轴承磨损、转子不平衡、气隙不均匀等。
电机过热
可能原因包括过载、散热不良（如风扇故障或散热片堵塞）、环境温度过高等。
电机绝缘性能下降
可能原因包括绝缘老化、潮湿、污染等，会导致电机漏电、匝间短路等故障。
04
同步电机运行特性及性能指标
空载运行特性
空载电压波形
同步电机在空载运行时，其端电压波形应为正弦波，且波形畸变
率小。
空载电流
空载电流较小，通常为额定电流的 20%～30%，主要用于电机铁芯的磁化。
空载损耗
主要包括铁损耗和机械损耗，用于衡量电机在空载状态下的效率。
负载运行特性
负载电压波形
02
同步电机结构组成与部件功能
定子部分
定子铁芯
构成电机磁路的一部分，并嵌放定子绕组。一般采用0.5mm厚的硅钢片冲制叠压而成，以减少涡流引起的热量。

电机学第6章同步电机1

(6—6)
将式(6—6)代人式(6—5)，可得 (6—7) 式中，Xs称为隐极同步电机的同步电抗，Xs=Xa+Xσ，它是对称稳态运行时表征电枢反应和电枢漏磁这两个效应的一个综合参数。不计饱和时，Xs是一个常值。图6—15a和b表示与式(6—5)和式(6—7)相对应的相量图，图6—15c表示与式(6—7)相应的等效电路。从图6—15c 可以看出，隐极同步发电机的等效电路由激磁电动势和同步阻抗Ra+jXs串联组成，其中E0表示主磁场的作用，Xs表示电枢反应和电枢漏磁场的作用。
Ff
B0 ( 0 )

1
d轴
Fn ( Faq )

I
E0
E0与I同相时
d)气隙合成磁场与主磁场的相对位置
B0
A
Te
B
Y
Z
ns
N
B
S
C
X
Fa
E0与I不同相时
a) I 滞后于 E 0时的空间矢量图

Ff
A
Z
B
N
ns
A相轴线
ns
S
Fad
Faq
C
Fa
X
E0与I不同相时
由式6-12可得凸极同步发电机的等效电路，如图6-21所示。
三、直轴和交轴同步电抗的意义
由于电抗与绕组匝数的平方和所经磁路的磁导成正比，所以所示。对于凸极电机，由于直轴下的气隙较交轴下小， ad > aq ，所以Xad>Xaq，因此在凸极同步电机中，Xd>Xq。对于隐极电机，由于气隙是均匀的，故 Xd≈Xq≈Xs
按原动机类别,同步电机分为汽轮发电机、水轮发电机和柴油发电机等。汽轮发电机一般作成隐极式，现代汽轮发电机均为2极，转速为3000转/分钟，水轮发电机采用凸极式，极数多，转速低。同步电动机、柴油发电机和补偿机一般作成凸极式。

同步电机知识点

同步电机知识点
同步电机是一种常用的交流电机，其动态性能对全电力系统的动态性能有极大影响。

以下是关于同步电机的知识点：
1. 同步电机是电力系统的心脏，它是一种集旋转与静止、电磁变化与机械运动于一体，实现电能与机械能变换的元件。

2. 同步电机的特点包括：稳态运行时，转子的转速和电网频率之间有不变的关系；若电网的频率不变，则稳态时同步电机的转速恒为常数而与负载的大小无关。

3. 同步电机分为同步发电机和同步电动机。

4. 同步发电机的转矩方程为T1=To+Te，其中T1为原动机的驱动转矩。

5. 同步发电机的运行特性以外特性为主U=f(I)。

6. 投入并联运行的条件包括：发电机的相序应与电网一致；发电机的频率应与电网相同；发电机的激磁电动势与电网电压大小相同、相位相同。

7. 投入并联的方法包括：准确整步法、自整步法。

8. 同步电机的特点包括：转速不随负载变化而变化；改变励磁电流可以改变功率因数；增大励磁电流，可以提高电磁功率，从而提高电动机的过载能力。

9. 有功功率的调节方法：增加发电机的输入功率，即增加原动机的驱动转矩，可以增加发电机向电网输入的有功功率。

10. 无功功率的调节方法：通过改变励磁电流的大小可以改变发电机对电网无功功率的需求。

11. 同步补偿机是同步电机的一种（同步电机不带载时），作用是改善电网功率因数。

电机学-同步电机

生的切向力及电磁转矩和电磁功率就越大。
表征气隙合成磁场的等效磁极
ns
S
N
δ
ns
N0
Te
S0
主极
发电机旋转时，原动机必须输入驱动转矩来克服制动电磁转
矩，从而将机械能转变成电能，所以交轴电枢反应与电磁转矩的产生和机电能量转换直接相关。
29
(2)、电枢电流 I 滞后激磁电动势 E 0 90 (0 = 90) 时
同步电机
同步电机和感应电机同属于交流电机，与感应电机
的区别是同步电机的转子转速 n 与电网频率 f 之间
具有固定不变的关系子转速 n≠ns。
n
ns
60 f p
，而感应电机的转
本章主要讲述同步发电机的工作原理、电磁关系，
导出基本方程、等效电路和相量图；
同时分析同步发电机的运行特性，以及与电网的并联运行和功率调节问题。
相量重合；
(2)、忽略磁滞和涡流损耗时，旋转磁场的磁密矢量
与产生它的磁动势矢量重合；
(3)、该相绕组交链的磁通相量与产生它的磁密矢量
重合。
a
s
Ba
FIa
同步发电机的时空矢量图
25
2、对称负载时的电枢反应
s
E 0 Fa
0 I
Ff1
B0
0
N
一般情况下同步发电机的时空矢量图
电枢反应的性质（增磁、去磁或交磁）取决于电枢磁动势基波 Fa与励磁磁动势基波 Ff1 的空间相对位置。
f
pns 60
。
同步电机转速与电网频率有着严格不变的关系，
即电网频率一定时，同步电机转速不变。
22
2、空载特性
在同步转速下，激磁电动势E0与励磁电流 If 之间的关系曲线E0= f ( If )，称为同步电机的空载特性。

培训电机学之同步电机课件

交变电势。通过引出线，即可提供Байду номын сангаас流电源。
✓ 感应电势有效值: E04.44Nfkwf
✓ 感应电势频率: ✓ 交变性与对称性
f pn 60
三、什么是同步转速？
✓ 电网的频率不变，我国为50Hz ，故转子的转速为: n 60 f 3000 pp
四、同步电机有哪几种运行方式？
✓发电机、电动机、补偿机培训电机学之同步电机
第一单元同步电机原理和结构
课题一同步发电机的基本工作原理
一、同步电机的模型结构是怎样的？
✓ 定子：圆筒形铁心＋三相对称交流绕组
✓ 转子：磁极＋直流励磁绕组或永久磁铁
✓ 定转子之间: 气隙对电机磁场分布和性能有重大影响。
✓ 除了转场式同步电机外, 还有转枢式同步电机。
培训电机学之同步电机
N
YA Z
4
课题二同步电机型式和结构
一、同步电机的两种转子型式是什么？
✓ 定子结构与异步电机相似，转子结构有着自己的特点。 ✓ 根据原动机的特点，同步电机的转子也制成两种型式与之配套。
1 凸极式
✓ 凸出的成对磁极、集中的励磁绕组。 ✓ 多极电机做成凸极结构，工艺较为简单。 ✓ 凸极电机与转速较低的水轮机相配套。
培训电机学之同步电机
12
二、如何理解国产同步电机型号?
✓ 汽轮发电机有QFQ、QFN、QFS等系列，前两个字母表示汽轮发电机；第三个字母表示冷却方式，Q表示氢外冷，N表示氢内冷，S表示双水内冷。
✓ 大型水轮发电机为TS系列，T表示同步，S表示水轮。
✓举例： QFS-300-2 : 表示容量为300MW双水内冷2极汽轮发电机。 TSS1264/160-48 : 双水内冷水轮发电机，定子外径1264cm，铁心长160cm，极数为48。 ✓同步电动机系列有TD、TDL等，TD表示同步电动机，后面的字母指出其主要用途。如 TDG表示高速同步电动机；TDL表示立式同步电动机。 ✓同步补偿机为TT

电机学_第4篇_同步电机

E0 C
IB
时间相量图
E0 B Ea
时ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ矢量图
2020/3/12
河海大学
31
1. Fa在直轴，称：直轴电枢反应 2. Fa与Ff反相，合成磁 F＜势Ff 为去磁电枢反应 3. 为保持 F基本为变，必须If增 ,电加机运行于过励 4. I超前E，发出容性无功，即：
2020/3/12
河海大学
13
第二节同步电机的励磁系统
同步电机运行时，必须在其转子励磁绕组中通入直流电流，以便建立磁场，这个直流称为励磁电流，供给励磁电流的整个系统称为励磁系统。励磁系统是同步电机的重要组成部分，励磁系统和励磁元件的性能对电机的运行性能有重要影响。
分类，励磁系统主要有两大类：一类是直流发电机作为励磁电源的直流励磁机励磁系统；另一类是用整流装置将交流变成直流后供给励磁的交流励磁机整流励磁系统。
于定子绕住相交链
主极漏磁通 f 不通过
仅与励磁绕组相交链
2020/3/12
河海大学
23
同步发电机工作原理
2020/3/12
河海大学
24
第三节同步电机的空载运行
当转子以同步转速旋转时，主磁场就在气隙中形成一个旋转磁场，它“切割”对称的三相定子绕组后，就将在定子绕组内感应出
频f 率为E 0的A一E 组0 对0称三相E 0空B载电E0动势1：20E0C E0120
2020/3/12
河海大学
11
第一节同步电机的结构
三、同步电机的额定值
同步电机的额定值（名牌值）由以下几种：（1）额定容量S N 或额定功率PN
同步发电机
同步电动机
同步调相机
额定发电机出线端的额转轴上输出的有发电机出线端输出容量定视在功率（VA）效机械功率（W）的无功功率（Var）

电机学同步电机总结[电机学总结]

电机学同步电机总结[电机学总结]一、电机学共同问题1. 空载、负载磁场、漏磁场的产生：直流电机、变压器、异步电机、同步电机空载时的主磁场各是由什么产生的？直流电机、变压器、异步电机、同步电机负载时的合成磁场各是由什么产生的？漏磁场是如何产生的？何时有？何时无？2. 磁势平衡方程、电枢反应问题变压器、异步电机中，磁势平衡方程说明了什么？直流电机、同步电机中，电枢反应的物理意义是是什么？磁势平衡和电枢反应有何联系？3. 数学模型问题：I. 直流电机：u = E + I×ra （+ 2DUb）（电动）E = u + I×ra （+ 2DUb）（发电）E = CE F n CE = PNa/60/a TE = CM F Ia CM = PNa/2p/a 其中Na上总导体数II. 变压器：折算前折算后III. 异步电机：f折算后w折算后未折算时IV. 同步电机：（凸极机、双反应理论）（隐极机）4. 等效电路：I. 直流电动机：II. 变压器：III.异步动机：IV. 同步发电机：隐极机5. 相量图及其绘制I．直流电机：（无）II．变压器：6．异步电机：IV．同步电机隐极机（不计饱和）6. 交流绕组与直流绕组共同的概念直流电机独有交流电机独有单层、双层绕组叠绕组、波绕组y1、y2、y 短距、长距、整距集中、分布换向器节距yk 电刷电刷移位几何中性线物理中性线绕组系数：短距系数：分布系数：分数槽绕组单一闭合回路并联支路对数a 三相星形、三角形并联支路数a 主磁场、漏磁场、励磁磁场圆形旋磁：椭圆旋磁：脉振磁场：磁场旋转速度：直流电动势：（Na为电枢总导体数、a为并联支路对数）交流电动势：（N为每相串联匝数）直流磁动势：（无移刷时的情况。

x以磁极中心为起点，A为电负荷）（移刷b 电角度时）交流磁动势：（单相脉振幅值，N为每相串联匝数，I为相电流有效值）（三相旋转磁动势幅值）7. 电磁转矩（功率）I. 直流电机：II. 变压器：（单相）（三相）III. 异步电机：（忽略激磁支路而得）最大电磁转矩发生的位置为：，即在忽略激磁支路后，当等效电路中的转子电阻值R’2/s m等于电路的其余元件的阻抗之和时，异步电机电磁转矩达到最大值。

知识资料同步电机及直流电机(一)(新版)

1.正常励磁2.过励磁3.欠励磁与同步发电机相似,当同步电动机的输入有功功率恒定而调节励磁电流时,也有三种励磁状态,“正常励磁”时,电动机没有无功功率输出；“过励”时电动机从电网吸收容性无功（或发出感性无功）;“欠励”时电动机从电网吸收感性无功（或发出容性无功）.也可以调节无功功率.28.7.4 同步电动机的起动主意 28.8 同步电机的励磁系统励磁电流：同步电机运行时，必须在励磁绕组中通入的直流电流励磁方式：指同步电机获得直流励磁电流的方式励磁系统：供养励磁电流的囫囵系统励磁系统是同步电机的一个重要组成部分。

它直接影响同步电机的运行可靠性和经济性，并对同步电机的运行特性如电压主调节率、短路特性、过载能力等有重大影响。

一、直流励磁机励磁系统直流励磁机普通与同步发电机同轴，由同一原动机施动。

其本身所需励磁电流通常由并励方式供养。

直流励磁机励磁系统与外部交流电网无直接联系，囫囵系统运行可靠且比较容易，在中小型UI 0E tX I j 01E 1ϕtX I j 1 1I tX I j 2 02E 2ϕ2I 3ϕ03E 3I tX I j 3 0100,cos ,P ,Q ϕϕ==≥=)Q (Q P ),(cos ,C L 或吸发滞后00≥>ϕϕ)(0),(cos ,0L C Q Q P 或吸发超前≥<ϕϕ汽轮发电机中广泛采用。

大容量的汽轮发电机不宜采用同轴直流励磁机的励磁方式。

二、静止的交流整流励磁系统可分为自励式与他励式两种：1、他励式静止半导体励磁系统汽轮发电机的励磁电流由同轴交流主励磁机发出的三相交流通过静止的半导体硅整流器供养。

供养主励磁机励磁电流的是副励磁机。

副励磁机也是交流发电机共励磁电流在电机运行之初由外界直流电源供养，待建立输出电压后则改为自励。

副励磁机输出的也是三相交流电，须由晶闸管整流后再供养主励磁机2、自励式静止半导体励磁系统自励式静止半导体励磁：取消交流励磁机，交流励磁电源直接取自同步发电机本身主发电机的励磁电流以由整流变压器取自自身输出端，经过三相晶闸管整流后变为直流电。

第六章同步电机1PPT课件

E E 0 E a d E a q E E E U I R a
Ead jIdXad Eaq jIqXaq E jIX
E 0 U IR a E a d E a q E
E 0 U I R a jI d X a d + jI q X a q + jI X
I=Id +Iq E 0U IR ajIdX d+ jIqX q
6.2 同步电机的运行原理
6.2.1 同步发电机的空载运行
空载运行时，电机内的磁场仅由励磁电流建立，分为主磁通和漏磁通。
主磁通：与定、转子同时铰链的基波磁通漏磁通：仅与励磁绕组铰链以及主磁通的谐波分量
E04.44fN kN 1 0
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同步发电机空载运行的时——空矢量图
时间矢量和空间矢量
6.2.4 凸极同步发电机的负载运行
1、凸极同步发电机电枢反应的特点
双反应理论：当电枢磁动势作用在交、直轴间的任意位置时，可以将其分解为交轴分量和直轴分量，分别求出交、直轴电枢反应，最后再把它们的效果叠加起来。
Fad Fa sin Faq Fa cos
2、不考虑饱和凸极同步发电机负载运行
把时间矢量图和空间矢量图画在一起，如果各相时间矢量的时间轴都取在各自的相轴线上，这样相电流矢量和三相合成磁动势基波矢量就重合了。
6.2.2 同步发电机的电枢反应
当发电机带上负载运行，定子绕组中出现电流，该电流产生旋转磁动势，影响励磁磁场，称之为电枢反应。
气隙磁场有励磁磁场和电枢磁场共同建立，并且两个磁场均以同步速旋转，在空间上相对静止，在同步电机中，无论是励磁磁场或电枢磁场都是指基波磁场
同步电机有旋转电枢式和旋转磁极式两种，主要以旋转磁极式为主

同步电机直流电机知识点整理

同步电机1. 汽轮机：隐极式（高速，气隙均匀）；水轮机：凸极式（低速，气隙不均匀）。

2. 时间相量（一相）：E ，U ，I ，φ ；空间矢量（整个三相电枢或者主极作用）：F,B 。

时空矢量图的前提：时间相量和空间矢量变化频率一致。

3. 发电机：转子磁场超前；交轴分量滞后F f1；-90º<φ<90º ，δ>0。

电动机：定子磁场超前；交轴分量超前F f1；90º<φ<270º，δ<0。

电枢反应决定了能量的传递方向。

4. 过励：去磁作用；电枢电流滞后电流，输出感性无功功率；欠励：磁化作用；电枢电流超前电流，输出容性无功功率，吸收感性无功功率。

5. 凸极同步发电机的分析方法：双反应理论6. 隐极s x ：①与转子绕组无关（定子磁场并不切割转子绕组，无相对运动）②只有定子电流为对称电流（空气隙磁场为圆形旋转磁场）时，Xs 有意义。

7. 漏抗：电枢漏抗和差漏抗漏磁通（影响U ）：槽漏磁通（集肤效应→铜耗↑）和端部漏磁通（涡流，发热） 8.①不饱和同步电抗：ks d I E x x '0==②空载特性将向下弯曲:磁路存在饱和现象 ③用曲线1和2求出的电抗是不饱和的：在测定短路特性时，由于空气隙中的磁通密度甚低，磁路始终处于不饱和状态（→短路特性曲线是一条直线），曲线1和2处于不同的饱和状态。

④同步电抗：abca UxI x NsNs ==*9. 短路比是指空载时使空载电动势有额定值的励磁电流/短路时使短路电流有额定值时的励磁电流（有额定励磁电流时的短路电流/额定电流）Nk fkfo k I I II k 0==，（k k 大，s x 小，负载变化时电压变化小，稳定度高；气隙大，造价高,过载能力大。

）10. 漏抗σx 测量：①空载特性曲线、零功率曲线→电抗三角形②抽出转子法：比实际值大保梯电抗p x ：空载特性曲线、零功率曲线。