第四章同步电机同步电机的结构4-1同步发电机的基本特性4-c司步发电机的电压、转矩和功率的平衡4-3司步发电机的并联运行同步发电机的短路与振荡4-5co同步电动机4-6第四章小结
第四章 同步电机 §4-1．同步电机的结构 §4-2．同步发电机的基本特性 §4-3．同步发电机的电压、转矩和功率的平衡 §4-4．同步发电机的并联运行 §4-5．同步发电机的短路与振荡 §4-6．同步电动机 第四章小结
学习第四章应该注意的点第四章学习应注意的几个问题1.同步发电机负载后电枢磁场对气隙磁场有何影响(电枢反应)？2.同步发电机空载特性的实质是什么？3.影响同步发电机的外特性的因素是什么？4.同步发电机的平衡方程式有那些？5.同步发电机并联运行时有什么特点？本章的计算任务主要是：利用同步发电机的功率平衡方程和有关特性进行电量（电势、电压、电流、功率）计算；并联运行时有功功率和无功功率的计算。比较难理解的点：1.同步发电机的电枢反应；2.同步发电机的突然短路分析
学习第四章应该注意的点 第四章学习应注意的几个问题： 1.同步发电机负载后电枢磁场对气隙磁场有何影响 (电枢反应 ) ？ 2.同步发电机空载特性的实质是什么？ 3.影响同步发电机的外特性的因素是什么？ 4.同步发电机的平衡方程式有那些？ 5.同步发电机并联运行时有什么特点？ 本章的计算任务主要是： 利用同步发电机的功率平衡方程和有关特性进行电量（电势、电 压、电流、功率）计算；并联运行时有功功率和无功功率的计算。 比较难理解的点： 1.同步发电机的电枢反应；2.同步发电机的突然短路分析
84一1.同步电机的结构本节的主要内容有两部分基本结构：主要点：类型与转子的结构（同步电机的定子结构与异步机相似）。铭牌数据：长（两主要点：额定容量表示种），额定电压和额定电流
§4—1.同步电机的结构 本节的主要内容有两部分 z基本结构： 主要点：类型与转子的结构 （同步电机的定子结构与异步机 相似）。 z铭牌数据： 主要点：额定容量表示（两 种），额定电压和额定电流
同步电机结构DIOCSOOO定子结构：同步电机定子异步电机定子结构：由铁心和绕组组成，与异步电机定子基本相同。一一相同机座号时，若与异步机互换定子，则仍然可以运行。区别：主要是尺寸方面，同步电机通常容量较大，而异步机的容量相对较小。因此，从表面上看同步机机壳无散热片，异步机则有接线：发电机定子绕组通常采用Y形连接，减小三次谐波影响
一、同步电机结构 结构：由铁心和绕组组成，与异步电机定子基本 相同。—— 相同机座号时，若与异步机互换定子，则 仍然可以运行 。 区别：主要是尺寸方面，同步电机通常容量较 大，而异步机的容量相对较小。因此，从表面上看同 步机机壳无散热片，异步机则有 接线：发电机定子绕组通常采用Y 形连接 ，减小 三次谐波影响 。 定子结构：
谐波内容三次谐波解释A相A相基波B相不做要求三次谐波电角度120°180°060°三次谐波：由于三1120°后A、B相重合相绕组的每个线圈边产刮扫烤烟铜磁势矩形波生的磁势为矩形波，可分解成基波和一系列奇次谐波。通过合理选择短距绕组,可削弱5、7Ua3次谐波。Ue3Ub3△连接时，虽然无3次谐三相绕组的3次谐波电势输出，但是，却Ua3f在其三相绕组上有3次谐波刚好同相位，可以通波“环流”，会造成额外过Y形和△连接削弱Ue3Ub3损耗。.采用Y连接
三次谐波：由于三 相绕组的每个线圈边产 生的磁势为矩形波，可 分解成基波和一系列奇 次谐波。通过合理选择 短距绕组,可削弱5、7 次谐波。 三相绕组的3次谐 波刚好同相位，可以通 过Y形和△连接削弱。 谐波内容 不做要求 三次谐波解释 △连接时，虽然无3次谐 波电势输出，但是，却 在其三相绕组上有3次谐 波 “环流”，会造成额外 损耗。∴采用Y连接。 磁势矩形波 三相绕组 的三 次谐 波刚 好同 相位
转子结构转子：有凸极式和隐极式两种。转子绕组是直流绕组777隐极式转子大型机的转子轴上的滑环转子支架a32转子铁心一对极两对极凸极式硅钢片隐极式3
转子结构 隐极式转子 大型机的 转子支架 转子铁心 硅钢片 转子轴上的滑环 一对极 隐极式 两对极凸极式 转子：有凸极式和隐极式两种。转子绕组是直流绕 组
同步发电机的基本类型类型与励磁方式●类型：同步发电机有转枢式和转极式两种。同步发电机主要采用转极式，：磁极在转子时，通过滑环引导的电流较小。自励：凡以发电机本身的电枢绕组或辅助绕组为励磁电源的励磁方式称为自励。·他励：凡设有专用励磁电源的称为他励。即，采用励磁机进行励磁的就是他励。无刷同步发电机是他励的一种形式
二、同步发电机的基本类型 类型与励磁方式 z 类型：同步发电机有转枢式和转极式两种。同步发 电机主要采用转极式，∵磁极在转子时，通过滑环引 导的电流较小。 z 自励：凡以发电机本身的电枢绕组或辅助绕组为励 磁电源的励磁方式称为自励。 z 他励：凡设有专用励磁电源的称为他励。即，采用 励磁机进行励磁的就是他励。无刷同步发电机是他励 的一种形式
说明P.46的图4-1-4就是P.199的图12-2-2无刷同步发电机是将这两种形式的两台电机同时安装在同一根轴上，是两台电机的组合。船上不采用直流励磁机进行励磁。无刷励磁也是靠剩磁起压的。3AVR定子无刷同步发转转轴电机实际上是两转子旋转整流器旋转整流器43台机同轴工作。交流励磁机发电机发电机交流励磁机定子：1和2，转子：3和4；2和4，1和3。主发电机：励磁发电机：
无刷同步发电机是将这两种形 式的两台电机同时安装在同一根轴 上，是两台电机的组合。 船上不采用直流励磁机进行励 磁。无刷励磁也是靠剩磁起压的。 无刷同步发 电机实际上是两 台机同轴工作。 定子： 1 和 2，转子： 3 和 4；主发电机： 2 和 4，励磁发电机： 1 和 3 。 说明 P.46的图4-1-4就是 P.199的图12-2-2
三、同步发电机的基本数据铭牌数据：主要铭牌数据有：额定容量、额定电压、额定频率、额定功率因数、定子绕组连接、绝缘等级、冷却方式等注意：额定容量、额定电压、额定功率因数和额定电流可能只标出三个（：第四个参数可以求出）。工作原理简介：If外部直流电源通过滑环向转子提供+7XO直流励磁电流，并产生磁场：原动机拖动转子旋转，转子磁极磁场切割三相定L子绕组，感应三相交流电。[第一节要点]：结构、原理、类型、额定参数
三、同步发电机的基本数据 铭牌数据： 主要铭牌数据有： 额定容量、额定电压、额定频率、额 定功率因数、定子绕组连接、绝缘等级、冷却方式等。 注意： 额定容量、额定电压、额定功率因数和额定电流 可能只标出三个（∵第四个参数可以求出）。 工作原理简介： 外部直流电源通过滑环向转子提供 直流励磁电流，并产生磁场；原动机拖 动转子旋转，转子磁极磁场切割三相定 子绕组，感应三相交流电。 [[第一节要点 第一节要点]]：结构、原理、类型、额定参数。 ：结构、原理、类型、额定参数
84一2.同步发电机的基本特性本节的主要内容有三大部分：空载特性：主要点：掌握空载特性的实质，分析工作过程知道空载电势的计算式。电枢反应：主要点：分析负载后，负载大小和性质不同时，电枢磁场对气隙磁场的影响外特性和调节特性主要点：知道特性的形状和随负载的变化情况
§4—2.同步发电机的基本特性 本节的主要内容有三大部分： z 空载特性： 主要点：掌握空载特性的实质，分析工作过程知道空载 电势的计算式。 z 电枢反应： 主要点：分析负载后，负载大小和性质不同时，电枢磁 场对气隙磁场的影响。 z 外特性和调节特性： 主要点：知道特性的形状和随负载的变化情况