电子科技大学：《高等电力系统分析》课程教学资源（课件讲稿）02 同步发电机

同步发电机

同步发电机

◆同步电机：安流旋转电机。 ◆用途： >主要作发电机用 >也可作电动机带动具哺恒速要求的机械 >还可作调相机，向电力素统发出无功功牵，用 于改善电力素绕的功牵因数及调整电网电在。 ◆规代发电了中所发出的爱流电能儿乎全部是同步 发电机发出，尽管目前有其他发电型式，必磁流体 发电，太阳能发电等，但电力素统中仍是同步发电 机占绝对优势

同步电机：交流旋转电机。 用途： 主要作发电机用 也可作电动机带动具有恒速要求的机械 还可作调相机，向电力系统发出无功功率，用 于改善电力系统的功率因数及调整电网电压。 现代发电厂中所发出的交流电能几乎全部是同步 发电机发出，尽管目前有其他发电型式，如磁流体 发电，太阳能发电等，但电力系统中仍是同步发电 机占绝对优势

◆同步电机指电机转子的转速与旋转嫩场 转速n'相同的爱流电机。 ◆同步电机的转速：n=60fp ◆n-转子转速，rmin; ◆千电网频乖；p嫩极对数 f=pn 60

 同步电机指电机转子的转速n与旋转磁场 转速n'相同的交流电机。 同步电机的转速：n=60f/p n--转子转速，r/min； f --电网频率；p --磁极对数 60 pn f 

第1节三相同步发电机的基本工作原理 同步发电机(synchronous generator)是将机械能 转变为受流电能的设备。 ●在火电了，发电机用汽轮机作原动机，称为汽轮发 电机组，在核电站是以核反应准来代替火电站的锅 炉，原动机仍然是汽轮机， 。在水电了，发电机用水轮机作原动机，称为水轮发 电机组， 有的地方用装油机用作原动机，称为装油发电机祖

第1节 三相同步发电机的基本工作原理  同步发电机(synchronous generator)是将机械能 转变为交流电能的设备。  在火电厂，发电机用汽轮机作原动机，称为汽轮发 电机组；在核电站是以核反应堆来代替火电站的锅 炉，原动机仍然是汽轮机；  在水电厂，发电机用水轮机作原动机，称为水轮发 电机组；  有的地方用柴油机用作原动机，称为柴油发电机组

三相同步发电机的基本工作原理 同步发电机基工作原理：导 休如到磁力孩感应电动势。 ·转子：转动的部分，转子上有 成极和励成绕组，产生嫌场。 定子（又叫电枢）：固定的部 磁极 分，定子铁心上有齿和槽，槽 阅设置有镜组，是如到城场的 定子铁心 导体。 定子绕组 ● 气隙：定转子之间有气隙。 励磁绕组 同步电机结构模型

S N I n f 三相同步发电机的基本工作原理  同步发电机基本工作原理：导 体切割磁力线感应电动势。  转子：转动的部分，转子上有 磁极和励磁绕组，产生磁场。  定子（又叫电枢）：固定的部 分，定子铁心上有齿和槽，槽 内设置有绕组，是切割磁场的 导体。  气隙：定转子之间有气隙

三相同步发电机的基本工作原理 定子：有三相定子绕组，每相 结构完全相同，它们在空间上 磁极 王差120°电角意对称分布放置 在定子铁心槽阳。 定子铁心 ·转子：有卫对磁极，成极上有直 定子绕组 流励磁绕组，当直流电流通过 电刷和滑绿流入转子绕组后 ， 励磁绕组 产生玉城通，主磁通由N极發气 同步电机结构模型 常，定子铁心，再经气隙进入S 极，构成主磁路

三相同步发电机的基本工作原理 • 定子：有三相定子绕组，每相 结构完全相同，它们在空间上 互差120°电角度对称分布放置 在定子铁心槽内。 • 转子：有p对磁极，磁极上有直 流励磁绕组，当直流电流通过 电刷和滑环流入转子绕组后， 产生主磁通，主磁通由N极经气 隙，定子铁心，再经气隙进入S 极，构成主磁路

三相同步发电机的基本工作原理 同步电机与异步电机的根本区别是获转的转子道入直流电流勋赋 转子通直流电流IF 励城嫌场Bf 随转子旋转 电框感应 eo =E Sin ot 角速度ω 电费 eoe=E sin(ot-120°） eos=E sin(ot-120°） 0=2列 pn 60 Eo 三相对称负 三相对称电 旋转基波 载运行时 → 框电流iabc 一→碱势F。 60 n n=h(同步电机)

同步电机与异步电机的根本区别是旋转的转子通入直流电流励磁 转子通直流电流 If 励磁磁场Bf 电枢感应 电势 e E t a  m cos cos( 120 )  eb  Em t  cos( 120 )  ec  Em t    2f 60 pn f  随转子旋转 角速度ω S N n ea 三相对称负 载运行时 旋转基波 磁势Fa Fa  三相对称电 枢电流 iabc p f n 60 1  n  n1 (同步电机) e ec b If               0 0 sin 120 sin 120 sin e E t e E t e E t OB m OB m OA m      2f 60 pn f  p f n 60 1  n  n1 三相同步发电机的基本工作原理

三相同步发电机的基存工作原理 ◆定子绕组三相感应电势 eo=E sin ot eoB =E sin(@t-120) eoc=E sin (wt-240) 定子外接负载，形成回路，有三相电流。 ◆机械能化为电能

定子外接负载，形成回路，有三相电流。  机械能转化为电能 sin( 120 )  eOB  Em t  e E t OA  m sin eOC  Em sin（t  240）  定子绕组三相感应电势 三相同步发电机的基本工作原理

三相同步发电机的基本工作原理 ◆爱篪电势频牵的确定 当转子为1对城极时，转子旋转一周，定子绕组 中感定电势变化一个周期；当同步发电机有对极 时，转子旋转一周，感应电势交变卫个周期。 省转子转速为每分钟转时，受变电势频束为： f n n--转子转速，r/min

交流电势频率f的确定 当转子为1对磁极时，转子旋转一周，定子绕组 中感应电势变化一个周期；当同步发电机有p对极 时，转子旋转一周，感应电势交变p个周期。 当转子转速为每分钟n转时，交变电势频率为： / min 60 n r pn f  转子转速，  三相同步发电机的基本工作原理

三相同步发电机的基本工作原理 ◆受流电势频車的确定 f= pn 60 n--转子转速，r/min 猪论：同步发电机定子镜组感哀电势的频牵取决于它 的极对数p和转子的转速no 同步发电机极对数一定时，转速与电枢电势的频乖 有严格对关素。 当电力素统频车f一定，发电机转速n=60∫1p为恒 定值，这是同步发电机的重要特点

交流电势频率f的确定 / min 60 n r pn f  转子转速，  结论：同步发电机定子绕组感应电势的频率取决于它 的极对数p和转子的转速n。 同步发电机极对数一定时，转速与电枢电势的频率 有严格对应关系。 当电力系统频率f一定，发电机转速 为恒 定值，这是同步发电机的主要特点。 n  60 f / p 三相同步发电机的基本工作原理