同步电机的基本类型与结构
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3~ 3~
+ 励磁 －
N S
励磁 + －
N
×
S
隐极电机
凸极电机
•按轴的安装方式分：立式、卧式 •按原动机的类型分：汽轮发电机、水轮发电机、其他原动 机带动的发电机
卧式
立式
汽轮发电机
汽 轮 机
发 电 机
励 磁 机
国产世界最大容量全空冷式水轮发电机组就位龙滩水电站
悬吊式水轮发电机
伞式 •安装方法：推力轴承装在转子下边的机架上。 •特点：机械稳定性差，机组的轴向高度小。 •适用对象：低速水轮发电机（150r/min以下）。
伞式水轮发电机
1）定子
定子结构与隐极同步电机基本相同。 大容量的水轮发电机由于直径很大，为便于运输，通常把 定子分成数瓣，运到工地后再拼成一个整体。
定子铁心冲片
定子铁心
定子绕组 •作用：感应电动势，传递能量。 •构成：绝缘扁铜线绕制而成(水内冷电机采用空心导线)。 •形式：三相双层短矩叠绕组，Y连接。
定子线圈
2）转子
由转子铁心、励磁绕组、护环、中心环、 滑环及风扇等部件组成。 转子铁心
•作用：主磁路的一部分，嵌放励磁绕组。
•构成：用整块具有良好导磁性能和高机械强度的合金钢锻 造而成，并与转轴锻成一个整体。
•构成：非磁性合金钢。
汽轮发电机的转子
护环 护环 中心环 风扇
3.水轮发电机
采用凸极式转子，大多采用立式结构。
立式水轮发电机按推力轴承安装位置的不同，分为悬吊式和
伞式两类。
悬吊式
•安装方法：推力轴承装在转 子上边的机架上。
•特点：机械稳定性好，机组
的轴向高度大。 •适用对象：高速水轮发电机 （150r/min以上）。
•构成：由扁铜线绕制而成， 各励磁绕组串联后接到集电 环上。
2）转子
阻尼绕组
•作用：在同步发电机中用于抑制转子机械振荡；在同步电 动机和同步补偿机中用作起动绕组。
•构成：由插入极靴阻尼槽中的裸铜条和端环焊接而成。
转子支架 •作用：转轴和转子磁轭的 中间部分，固定磁轭。
4.同步电机的额定值 1）额定电压UN（V或kV）
水轮发电机定子 的分段铁心
2）转子
水轮发电机的转子由磁极、磁轭、励磁绕组、集电环、转 轴、转子支架和阻尼绕组等部分构成。 磁极
•作用：转子磁路的一部分，安装励磁绕组。
•构成：由厚1~1.5mm的钢板冲成磁极冲片，叠压而成。
水轮发电机的磁极装配
2）转子
转子磁轭
•作用：固定磁极，构成转子磁路的一部分。 •构成：铸钢铸成，或用冲片叠成。 励磁绕组 •作用：建立主极磁场。
励磁机
发电机 水轮机
12-2 同步电机的基本类型与结构
1.汽轮发电机
采用隐极式转子，大多采用卧式结构。
1-轴承座；2-出水支座；3-端盖；4-定子；5-转子；6-进水口 汽轮发电机
1）定子
由定子铁心、定子绕组、机座等部分组成。
定子铁心
•作用：主磁路的一部分，嵌放定子绕组。 •构成：0.5mm厚的硅钢片叠装而成。
2）转子
励磁绕组
•作用：建立主极磁场。 •构成：由扁铜线绕制成同心式绕组。
励磁绕组端部
嵌装完励磁绕组后的转子
滑环（集电环）
•作用：将励磁绕组与励磁电源连接起来。
•构成：炭钢。
护环和中心环
•作用：保护励磁绕组的两个端部，防止它因离心力的作用 而甩出。 •构成：非磁性合金钢。 中心环
•作用：用于支持护环并阻止励磁绕组沿轴向移动。
第十二章 同步电机的基本类型与结构
12-1 同步电机的用途
12-2 同步电机的基本Leabharlann Baidu型与结构
第十二章 同步电机的基本类型与结构
基本要求：
1.了解同步电机的基本类型
2.熟悉同步电机的基本结构 3.掌握同步电机的额定值
12-1 同步电机的用途
1.同步电机的特点
60 f n n1 p
2.同步电机的运行方式
6）额定转速nN [ r/min]
7）额定频率fN：我国电网频率f=50Hz。
8）额定励磁电压UfN [V] 和额定励磁电流ifN [A]
•同步发电机：把机械能转换为交流电能，是同步电机最主 要的运行方式。 •同步电动机：把交流电能转换为机械能，用于驱动恒速运 转的大功率机械。 •同步补偿机：专门用于电网的无功补偿，以提高电网的功 率因数，改善供电性能。
3.同步电机的基本类型
•按用途分：发电机、电动机、补偿机 •按转子结构特点分：隐极电机、凸极电机
电机额定运行时定子三相绕组上的线电压。
2）额定电流IN（A）
电机额定运行时，流过定子绕组的线电流。
3）额定功率PN（kW）
电机额定运行时，输出的有功功率。
4）额定功率因数cosN
电机额定运行时，电枢绕组侧的功率因数。
5）额定效率N
同步发电机： P UN I N cosN SN cosN N 3 同步电动机： P UN I N cosNN SN cosNN N 3
+ 励磁 －
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励磁 + －
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隐极电机
凸极电机
•按轴的安装方式分：立式、卧式 •按原动机的类型分：汽轮发电机、水轮发电机、其他原动 机带动的发电机
卧式
立式
汽轮发电机
汽 轮 机
发 电 机
励 磁 机
国产世界最大容量全空冷式水轮发电机组就位龙滩水电站
悬吊式水轮发电机
伞式 •安装方法：推力轴承装在转子下边的机架上。 •特点：机械稳定性差，机组的轴向高度小。 •适用对象：低速水轮发电机（150r/min以下）。
伞式水轮发电机
1）定子
定子结构与隐极同步电机基本相同。 大容量的水轮发电机由于直径很大，为便于运输，通常把 定子分成数瓣，运到工地后再拼成一个整体。
定子铁心冲片
定子铁心
定子绕组 •作用：感应电动势，传递能量。 •构成：绝缘扁铜线绕制而成(水内冷电机采用空心导线)。 •形式：三相双层短矩叠绕组，Y连接。
定子线圈
2）转子
由转子铁心、励磁绕组、护环、中心环、 滑环及风扇等部件组成。 转子铁心
•作用：主磁路的一部分，嵌放励磁绕组。
•构成：用整块具有良好导磁性能和高机械强度的合金钢锻 造而成，并与转轴锻成一个整体。
•构成：非磁性合金钢。
汽轮发电机的转子
护环 护环 中心环 风扇
3.水轮发电机
采用凸极式转子，大多采用立式结构。
立式水轮发电机按推力轴承安装位置的不同，分为悬吊式和
伞式两类。
悬吊式
•安装方法：推力轴承装在转 子上边的机架上。
•特点：机械稳定性好，机组
的轴向高度大。 •适用对象：高速水轮发电机 （150r/min以上）。
•构成：由扁铜线绕制而成， 各励磁绕组串联后接到集电 环上。
2）转子
阻尼绕组
•作用：在同步发电机中用于抑制转子机械振荡；在同步电 动机和同步补偿机中用作起动绕组。
•构成：由插入极靴阻尼槽中的裸铜条和端环焊接而成。
转子支架 •作用：转轴和转子磁轭的 中间部分，固定磁轭。
4.同步电机的额定值 1）额定电压UN（V或kV）
水轮发电机定子 的分段铁心
2）转子
水轮发电机的转子由磁极、磁轭、励磁绕组、集电环、转 轴、转子支架和阻尼绕组等部分构成。 磁极
•作用：转子磁路的一部分，安装励磁绕组。
•构成：由厚1~1.5mm的钢板冲成磁极冲片，叠压而成。
水轮发电机的磁极装配
2）转子
转子磁轭
•作用：固定磁极，构成转子磁路的一部分。 •构成：铸钢铸成，或用冲片叠成。 励磁绕组 •作用：建立主极磁场。
励磁机
发电机 水轮机
12-2 同步电机的基本类型与结构
1.汽轮发电机
采用隐极式转子，大多采用卧式结构。
1-轴承座；2-出水支座；3-端盖；4-定子；5-转子；6-进水口 汽轮发电机
1）定子
由定子铁心、定子绕组、机座等部分组成。
定子铁心
•作用：主磁路的一部分，嵌放定子绕组。 •构成：0.5mm厚的硅钢片叠装而成。
2）转子
励磁绕组
•作用：建立主极磁场。 •构成：由扁铜线绕制成同心式绕组。
励磁绕组端部
嵌装完励磁绕组后的转子
滑环（集电环）
•作用：将励磁绕组与励磁电源连接起来。
•构成：炭钢。
护环和中心环
•作用：保护励磁绕组的两个端部，防止它因离心力的作用 而甩出。 •构成：非磁性合金钢。 中心环
•作用：用于支持护环并阻止励磁绕组沿轴向移动。
第十二章 同步电机的基本类型与结构
12-1 同步电机的用途
12-2 同步电机的基本Leabharlann Baidu型与结构
第十二章 同步电机的基本类型与结构
基本要求：
1.了解同步电机的基本类型
2.熟悉同步电机的基本结构 3.掌握同步电机的额定值
12-1 同步电机的用途
1.同步电机的特点
60 f n n1 p
2.同步电机的运行方式
6）额定转速nN [ r/min]
7）额定频率fN：我国电网频率f=50Hz。
8）额定励磁电压UfN [V] 和额定励磁电流ifN [A]
•同步发电机：把机械能转换为交流电能，是同步电机最主 要的运行方式。 •同步电动机：把交流电能转换为机械能，用于驱动恒速运 转的大功率机械。 •同步补偿机：专门用于电网的无功补偿，以提高电网的功 率因数，改善供电性能。
3.同步电机的基本类型
•按用途分：发电机、电动机、补偿机 •按转子结构特点分：隐极电机、凸极电机
电机额定运行时定子三相绕组上的线电压。
2）额定电流IN（A）
电机额定运行时，流过定子绕组的线电流。
3）额定功率PN（kW）
电机额定运行时，输出的有功功率。
4）额定功率因数cosN
电机额定运行时，电枢绕组侧的功率因数。
5）额定效率N
同步发电机： P UN I N cosN SN cosN N 3 同步电动机： P UN I N cosNN SN cosNN N 3