6.1.1同步電機基本類型與結構

一、基本類型：1、用途：發電機、電動機、調相機（補償機）2、轉子結構：凸極式、隱極式3、按原動機類型（發電機）：汽輪發電機、水輪發電機6.1概述

同步補償機實際是一臺接在交流電網上空載的同步電動機，電機不帶任何機械負載，靠調節轉子中的勵磁電流向電網發出所需的感性或者容性無功功率，以達到改善電網功率因數或者調節電網電壓的目。同步電機主要用作發電機運行，把機械能轉化成電能。向電網發出交流電，是同步電機最主要的運行方式。同步電動機可以通過調節勵磁電流來改善電網的功率因數。在不要求調速的場合，應用大型同步電動機可以提高運行效率。近年來，小型同步電動機在變頻調速系統中開始得到較多地應用。旋轉電樞式：電樞旋轉，主極固定，因電樞功率不易由滑動部分送出，只適于較小容量發電機，實用少。旋轉磁極式：磁極旋轉，電樞固定，電樞功率由靜止部分送出，可傳送較大功率，實用廣，是同步發電機的基本結構型式。同步電機旋轉磁極式隱極式轉子：不計齒槽時氣隙均勻；機械強度高，適用于高轉速；一般用于汽輪發電機；外形細長。凸極式轉子：氣隙不均勻，極弧下較小，極間較大；機械強度比隱極機低，適用于低轉速；一般用于水輪發電機，外形扁盤形。

二、同步電機的基本結構300MW水氫冷發電機結構二、同步電機的基本結構（續）1、汽輪發電機結構（1）定子鐵心思考：定子鐵心為什么要用0.5mm的硅鋼片疊裝？（2）定子繞組2、汽輪發電機轉子結構3、水輪發電機結構(1)立式水輪發電機(2)臥式水輪發電機(3)燈泡貫流式水輪發電機(4)水輪發電機轉子結構10000kw水輪機轉子一、勵磁方式分類

目前采用的勵磁方式分為兩大類：一類是用直流發電機作為勵磁電源的直流勵磁機勵磁系統；另一類是用硅整流裝置將交流轉化成直流后供給勵磁的整流器勵磁系統。6.1.2同步電機的勵磁方式圖6-6直流勵磁機勵磁二、直流勵磁機勵磁（圖6-6）直流勵磁機通常與同步發電機同軸，采用并勵、他勵或永磁勵磁方式。采用他勵接法時，勵磁機的勵磁電流由另一臺被稱為副勵磁機的同軸的直流發電機供給。圖6-6直流勵磁機勵磁三、靜止整流器勵磁圖6-7靜止整流器勵磁同一軸上有三臺交流發電機，即主發電機、交流主勵磁機和交流副勵磁機。副勵磁機的勵磁電流開始時由外部直流電源提供，待電壓建立起來后再轉為自勵(有時采用永磁發電機)。副勵磁機的輸出電流經過靜止晶閘管整流器整流后供給主勵磁機，而主勵磁機的交流輸出電流經過靜止的三相橋式硅整流器整流后供給主發電機的勵磁繞組。(見圖6-7）圖6-7靜止整流器勵磁與傳統直流系統的區別：變直流勵磁機為交流主磁機，解決了換向器火花問題。圖6-7靜止整流器勵磁四、旋轉整流器勵磁圖6-8旋轉整流器勵磁系統靜止整流器的直流輸出必須經電刷和集電環輸送到旋轉的勵磁繞組，對大容量的同步發電機其勵磁電流達到數千安培，使得集電環嚴重過熱。因此在大容量的同步發電機中，常采用不需要電刷和集電環的旋轉整流器勵磁系統，如圖6-8所示。主勵磁機是旋轉電樞式三相同步發電機，旋轉電樞的交流電流經與主軸一起旋轉的硅整流器整流后，直接送到主發電機的轉子勵磁繞組。交流主勵磁機的勵磁電流由同軸的交流副勵磁機經靜止的晶閘管整流器整流后供給。這種勵磁系統取消了集電環和電刷裝置，故又稱為無刷勵磁系統。6.1.2同步電機的冷卻方式一、冷卻方式主要有以下幾種：空氣冷卻氫外冷卻水冷卻超導發電機二、國產同步電機型號

我國生產的汽輪發電機有QFQ、QFN、QFS等系列，前兩個字母表示汽輪發電機；第三個字母表示冷卻方式，Q表示氫外冷，N表示氫內冷，S表示雙水內冷。大型水輪發電機為TS系列，T表示同步，S表示水輪。同步電動機系列有TD、TDL等，TD表示同步電動機，后面的字母指出其主要用途。如TDG表示高速同步電動機；TDL表示立式同步電動機。同步補償機為TT系列。例：

QFS-300-2

表示容量為300MW雙水內冷2極汽輪發電機。

TSS1264/160-48表示雙水內冷水輪發電機，定子外徑為1264厘米，鐵心長為160厘米，極數為48。6.1.4額定值

1、額定功率(kW)輸出的額定功率發電機：電功率；電動機：機械功率2、額定電壓(V)：定子繞組額定線電壓3、額定電流(A)：定子繞組額定線電流4、額定轉速

(r/min)：額定運行時的轉子轉速

5、額定功率因數：額定工況下發電機的功率因數6、勵磁電壓（V）和勵磁電流(A)☆額定容量

：對發電機指出線端額定視在功率，單位為VA，KVA，MVA；對調