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隐极式同步发电机多用于汽轮发电机，一般制成两 极，转速为3000r/min，因为提高发电机的转速可提高 汽轮机的运行效率，缩小机组的体积和降低造价。由于 转速高，汽轮发电机的转子直径必须缩小，在容量一定 的情况下，电机的长度就要加长，故一般汽轮发电机的 转子长度L和定子内径D之比为2～6.5。
（9）额定温度。指发电机在额定功率运转时的最高允许温 度（℃）。
（10）效率。指发电机输出与输入能量之比百分值，一般
第二节 同步发电机的基本构造
一、同步发电机的基本构造 同步发电机的结构采用旋转磁极式，按转子磁极的
形状可分为隐极式和凸极式两种。一般隐极式结构在汽 轮发电机中采用，而凸极式结构则通常在水轮发电机中 采用，如图7-3所示。从图中可见，隐极式的气隙是均 匀的，转子呈圆柱形。凸极式的气隙是不均匀的，极弧 底下气隙较小，极间部分较大。
第二节 同步发电机的基本构造
图7-3 同步发电机的类型 （a）隐极式；（b）凸极式 1一定子；2一隐极式转子；3一凸极式转子
第二节 同步发电机的基本构造
无论电机是隐极式或凸极式，其基本结构均包括定 子和转子两大部分。
汽轮发电机一般制成隐极式，而水轮发电机则制成 凸极式，下面介绍隐极式的汽轮发电机基本结构。
（5）额定转速。指正常运行时发电机的转速，用r/min（每 分钟转数）表示。我国生产的汽轮发电机转速均3000r/min。
（6）额定频率。我国电网的额定频率为50Hz（即每秒50 周）。
（7）额定励磁电压。指发电机励磁电流达到额定值时，额 定出力运行在稳定温度时的励磁电压。
（8）额定励磁电流。指发电机在额定出力时，转子绕组通 过的励磁电流，用A或kA表示。
不变的关系，也就是说，电枢磁动势为一同步旋转的旋转 磁动势，它与转子同速同方向旋转，定子和转子磁动势之
间保持相对静止并产生恒定的电磁转矩。同步电机在恒定 频率下的转速恒为同步速度，是同步电机和感应电机的基
第一节 同步发电机概述
二、同步发电机的类型 同步发电机因用途不同，结构也相差甚大，一般可按其原
轮发电机，由于转速高达3000r/nun，故极对数少，转子采 用一隐极式，卧式安装；水轮发电机由于转速低（一般在 500r/min以下）故其极对数多，转子采用凸极式，立式安装。
第一节 同步发电机概述
三、同步发电机的主要技术数据 为使发电机按设计技术条件运行，在发电机出厂时都在
其铭牌上标注出额定技术数据。 这些额定技术数据主要有： （1）额定容量（或额定功率）。额定容量是指发电机在
步发电机的极对数和转速成反比，即。汽轮发电机 转速较高，极对数较少，如转速n＝3000r/min， 则极对数p=1。水轮发电机，转速较低，极对数 较多，如转速n＝125r/min，则极对数p＝24。习 惯上称此转速n为同步转速。
第一节 同步发电机概述
图7-2 定子三相电动势波形
第一节 同步发电机概述
第一节 同步发电机概述
图7-1同步电机的工作原理图 1一定子；2—转子；3一滑环
第一节 同步发电机概述
当发电机的转子由原动机驱动，以转速n按图示方向作 恒速旋转时，定子中三相绕组的导体依次切割气隙磁场， 于是，三相绕组便感应出各相大小相等、相位彼此相差 120°的交流电动势。据图7-1所示转子的转向，若气隙磁 通密度按正弦波分布，则三相绕组感应电动势波形如图72所示，相序为A→B→C。交流电动势的频率f可这样确定： 当转子为1对极时，转子旋转一周，定子绕组中感应电动 势变化一个周期；当同步发电机具有p对极时，转子旋转 一周，感应电动势就交变p个周期；当转子的转速为每分n 转时，则交变电动势的频率f 为 pn
如果同步发电机作电动机运行，必须在定子绕组加以三
相交流电源，电机内部便产生一个旋转磁场。这时转子绕
组加直流励磁，则转子将在定子旋转磁场的带动下，沿定
子磁场的方向以相同的转速旋转，转子的转速仍由式（7-1）
决定，即Biblioteka Baidu
n 60 f / p
（7—2）
由上两式可见，同步电机无论是作为发电机使用，还是
作为电动机使用，其转速和交流电频率之间都将保持严格
动机的类别、本体结构和安装方式等进行分类。 （1）按原动机的类别，同步发电机可分为汽轮发电机、水
轮发电机、燃气轮发电机及柴油发电机等。 （2）按冷却介质，可分为空气冷却、氢气冷却和水冷却等。 （3）按主轴安装方式，可分为卧式安装和立式安装等。 （4）按本体结构，可分为旋转电枢式和旋转磁极式等。 同步发电机的结构，主要是由原动机的特性决定的。如汽
第七章 发电机
第一节 同步发电机概述
一、同步发电机的基本工作原理
同步发电机是根据导体切割磁力线感应电动势这一基 本原理工作的。因此，同步发电机应具有产生磁力线的磁 场和切割该磁场的导体。通常前者是转动的，称为转子， 后者是固定的，称为定子（或称电枢），定、转子之间有 气隙，如图7-1所示。定子上有AX、BY、CZ三相定子绕 组，它们在空间是互差1200电角度对称分布放置在定子铁 芯槽中，每相的结构参数都完全相同。转子具有p对磁极， 上面装有直流励磁的转子绕组，当直流电流通过电刷和集 电环流入转子绕组后，产生的主磁通由N极出来经过气隙、 定子铁芯，再经过气隙进入S极构成主磁路，如图7-1中虚 线所示（图中p＝1）。
设计技术条件下运行时输出的视在功率，用kV·A或MV·A表 示；额定功率是指发电机输出的有功功率，用kW或MW表 示。 （2）额定定子电压。指发电机在设计技术条件下运行时， 定子绕组出线端的线电压，用kV表示。 （3）额定定子电流。指发电机定子绕组出线的额定线电 流，单位为A。
第一节 同步发电机概述
60 （7—1） 式中n—转子的转速，r/min。
第一节 同步发电机概述
由上式（7—1）可知：同步发电机定子绕组感应 电动势的频率取决于它的极对数p和转子的转速n。 可见，同步发电机极对数p一定时，转速n与电枢电 动势的频率f之间具有严格不变的关系。亦即当电力 系统频率f一定时，电机的转速亦为恒值，这就是同 步电机的主要特点。我国标准工频为50Hz。因此同
（9）额定温度。指发电机在额定功率运转时的最高允许温 度（℃）。
（10）效率。指发电机输出与输入能量之比百分值，一般
第二节 同步发电机的基本构造
一、同步发电机的基本构造 同步发电机的结构采用旋转磁极式，按转子磁极的
形状可分为隐极式和凸极式两种。一般隐极式结构在汽 轮发电机中采用，而凸极式结构则通常在水轮发电机中 采用，如图7-3所示。从图中可见，隐极式的气隙是均 匀的，转子呈圆柱形。凸极式的气隙是不均匀的，极弧 底下气隙较小，极间部分较大。
第二节 同步发电机的基本构造
图7-3 同步发电机的类型 （a）隐极式；（b）凸极式 1一定子；2一隐极式转子；3一凸极式转子
第二节 同步发电机的基本构造
无论电机是隐极式或凸极式，其基本结构均包括定 子和转子两大部分。
汽轮发电机一般制成隐极式，而水轮发电机则制成 凸极式，下面介绍隐极式的汽轮发电机基本结构。
（5）额定转速。指正常运行时发电机的转速，用r/min（每 分钟转数）表示。我国生产的汽轮发电机转速均3000r/min。
（6）额定频率。我国电网的额定频率为50Hz（即每秒50 周）。
（7）额定励磁电压。指发电机励磁电流达到额定值时，额 定出力运行在稳定温度时的励磁电压。
（8）额定励磁电流。指发电机在额定出力时，转子绕组通 过的励磁电流，用A或kA表示。
不变的关系，也就是说，电枢磁动势为一同步旋转的旋转 磁动势，它与转子同速同方向旋转，定子和转子磁动势之
间保持相对静止并产生恒定的电磁转矩。同步电机在恒定 频率下的转速恒为同步速度，是同步电机和感应电机的基
第一节 同步发电机概述
二、同步发电机的类型 同步发电机因用途不同，结构也相差甚大，一般可按其原
轮发电机，由于转速高达3000r/nun，故极对数少，转子采 用一隐极式，卧式安装；水轮发电机由于转速低（一般在 500r/min以下）故其极对数多，转子采用凸极式，立式安装。
第一节 同步发电机概述
三、同步发电机的主要技术数据 为使发电机按设计技术条件运行，在发电机出厂时都在
其铭牌上标注出额定技术数据。 这些额定技术数据主要有： （1）额定容量（或额定功率）。额定容量是指发电机在
步发电机的极对数和转速成反比，即。汽轮发电机 转速较高，极对数较少，如转速n＝3000r/min， 则极对数p=1。水轮发电机，转速较低，极对数 较多，如转速n＝125r/min，则极对数p＝24。习 惯上称此转速n为同步转速。
第一节 同步发电机概述
图7-2 定子三相电动势波形
第一节 同步发电机概述
第一节 同步发电机概述
图7-1同步电机的工作原理图 1一定子；2—转子；3一滑环
第一节 同步发电机概述
当发电机的转子由原动机驱动，以转速n按图示方向作 恒速旋转时，定子中三相绕组的导体依次切割气隙磁场， 于是，三相绕组便感应出各相大小相等、相位彼此相差 120°的交流电动势。据图7-1所示转子的转向，若气隙磁 通密度按正弦波分布，则三相绕组感应电动势波形如图72所示，相序为A→B→C。交流电动势的频率f可这样确定： 当转子为1对极时，转子旋转一周，定子绕组中感应电动 势变化一个周期；当同步发电机具有p对极时，转子旋转 一周，感应电动势就交变p个周期；当转子的转速为每分n 转时，则交变电动势的频率f 为 pn
如果同步发电机作电动机运行，必须在定子绕组加以三
相交流电源，电机内部便产生一个旋转磁场。这时转子绕
组加直流励磁，则转子将在定子旋转磁场的带动下，沿定
子磁场的方向以相同的转速旋转，转子的转速仍由式（7-1）
决定，即Biblioteka Baidu
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（7—2）
由上两式可见，同步电机无论是作为发电机使用，还是
作为电动机使用，其转速和交流电频率之间都将保持严格
动机的类别、本体结构和安装方式等进行分类。 （1）按原动机的类别，同步发电机可分为汽轮发电机、水
轮发电机、燃气轮发电机及柴油发电机等。 （2）按冷却介质，可分为空气冷却、氢气冷却和水冷却等。 （3）按主轴安装方式，可分为卧式安装和立式安装等。 （4）按本体结构，可分为旋转电枢式和旋转磁极式等。 同步发电机的结构，主要是由原动机的特性决定的。如汽
第七章 发电机
第一节 同步发电机概述
一、同步发电机的基本工作原理
同步发电机是根据导体切割磁力线感应电动势这一基 本原理工作的。因此，同步发电机应具有产生磁力线的磁 场和切割该磁场的导体。通常前者是转动的，称为转子， 后者是固定的，称为定子（或称电枢），定、转子之间有 气隙，如图7-1所示。定子上有AX、BY、CZ三相定子绕 组，它们在空间是互差1200电角度对称分布放置在定子铁 芯槽中，每相的结构参数都完全相同。转子具有p对磁极， 上面装有直流励磁的转子绕组，当直流电流通过电刷和集 电环流入转子绕组后，产生的主磁通由N极出来经过气隙、 定子铁芯，再经过气隙进入S极构成主磁路，如图7-1中虚 线所示（图中p＝1）。
设计技术条件下运行时输出的视在功率，用kV·A或MV·A表 示；额定功率是指发电机输出的有功功率，用kW或MW表 示。 （2）额定定子电压。指发电机在设计技术条件下运行时， 定子绕组出线端的线电压，用kV表示。 （3）额定定子电流。指发电机定子绕组出线的额定线电 流，单位为A。
第一节 同步发电机概述
60 （7—1） 式中n—转子的转速，r/min。
第一节 同步发电机概述
由上式（7—1）可知：同步发电机定子绕组感应 电动势的频率取决于它的极对数p和转子的转速n。 可见，同步发电机极对数p一定时，转速n与电枢电 动势的频率f之间具有严格不变的关系。亦即当电力 系统频率f一定时，电机的转速亦为恒值，这就是同 步电机的主要特点。我国标准工频为50Hz。因此同