定子铁心：硅钢片叠成。 定子(电枢) 电枢绕组：三相对称绕组——铜线制成
机座：钢板焊接面成，有足够的强度和钢度。
转子
转子铁心：采用整块的含铬、镍和钼的合金钢锻成 励磁绕组：铜线制成 护环：保护励磁绕组受离心力时不甩出 中心环：支持护环，阻止励磁绕组轴向移动 滑环：引励磁电流经电刷、滑环进入励磁绕组
各种电机 引进600MW汽轮发电机
1、他励式静止半导体励磁系统
2、自励式静止半导体励磁系统
（三）旋转的交流整流励磁系统
静止整流器的直流输出必须经过电刷和集电环才能输送到旋转的励磁绕组，对于 大容量的同步发电机，其励磁电流达到数千安培，使得集电环严重过热。因此， 在大容量的同步发电机中，常采用不需要电刷和集电环的旋转整流器励磁系统， 如图所示。主励磁机是旋转电枢式三相同步发电机，旋转电枢的交流电流经与主 轴一起旋转的硅整流器整流后，直接送到主发电机的转子励磁绕组。交流主励磁 机的励磁电流由同轴的交流副励磁机经静止的晶闸管整流器整流后供给。由于这 种励磁系统取消了集电环和电刷装置，故又称为无刷励磁系统。
（二）静止的交流整流励磁系统
同一轴上有三台交流发电机，即主发电机、交流主励磁机和交流副励磁机。副 励磁机的励磁电流开始时由外部直流电源提供，待电压建立起来后再转为自励(有 时采用永磁发电机)。副励磁机的输出电流经过静止晶闸管整流器整流后供给主励 磁机，而主励磁机的交流输出电流经过静止的三相桥式硅整流器整流后供给主发 电机的励磁绕组。
六、 同步电机的额定值
同步电机的额定值有： 1）额定电压：是指在正常运行时，按照制造厂的规定，
定子三相绕组上的线电压。电压的单位用V或kV表示。 2）额定电流：流过定子绕组的线电流 。 3）额定功率：是指在正常运行时，电机的输出功率 。
A：对于发电机而言：输出的是电功率。
PN 3UN IN cosN一 空载磁场1 空载运行：同步发电机空载运行是指同步发电机被原动机拖动到同 步转速，转子励磁绕组通入直流励磁电流而定子绕组开路时的运行
工况。
2 空载磁场
• 空载时气隙中的磁场仅有直 流励磁电流产生的励磁磁场， 称为空载磁场或主磁场。
3 主磁路(0的路径)
主极铁心→气隙→电枢齿→电 枢磁轭→电枢齿→气隙→另 一主极铁心→转子磁轭。
相序：由转子的转向决定。
可见，当电机的极对数、转速一定时，电机发出的交流电动势的 频率也是一定的。
作为同步电动机运行时，需要在定子绕组上施以三 相交流电压，电机内部便产生一个旋转磁场。这时转子 绕组上加上直流励磁，则转子将在定子旋转磁场的带动 下，沿定子磁场的旋转方向以相同的转速旋转。
转子转速为
n=n1=60f/p
第四篇 同步电机
第十章 同步发电机的运行原理
第一节 同步电机的基本知识
一、同步电机的特点
励磁绕组通入直流电流后建立恒定磁
场，原动机拖动转子以转速 n 旋转时，其
磁场切割定子绕组而感应交流电动势 E。0
频率： f pn 60
大小： E0 4.44 fN1kw10
波形：由e B( x可)l知v ，波形取决 于 的B空( 间x ) 分布。
水轮发电机转子结构
10000kW水轮机转子
现场运行的水轮发电机
四、同步电机的励磁方式
同步电机运行时，必须在励磁绕组中通人直流电流，通常称 之为励磁电流。所谓励磁方式是指同步电机获得直流励磁电流的 方式，而供给励磁电流的整个系统称为励磁系统。
同步电机的励磁方式有以下几种：
（一）直流励磁机励磁
凸极同步电机的空载磁势
•励磁绕组为集中绕组，磁势波为矩形波
Y
C
+A
A
X
z 0
B
f +A
0
Ff
1N
2
f if
Ff1 kfFf
对于凸极发电机来说，由于定转子间的气隙沿整个电枢圆周分 布不均匀，极面下气隙较小，磁阻较小；极间气隙较大，极间 磁阻很大。同一个极面下，气隙径向磁通密度的分布近似于平 顶的帽形。极靴以外的气隙磁通密度减少很快，相邻两极中线 上的磁通密度为零。
由此可见，同步电机的特点是转子的转速n与电网频 率f之间具有固定不变的关系，转速n称为同步转速。
若电网的频率不变，则同步电机的转速恒为常值而与负 载的大小无关。
二、同步电机的基本类型
按运行方式，同步电机分发电机、电动机和调相机。 按结构型式，同步电机分旋转电枢式和旋转磁极式。 旋转磁极式同步电机按磁极形状，又分隐极式和凸极式两种。
五、冷却方式 ：
在中、小型电机中，都采用空气作为冷却介质。当电机的容量 很大时，电机内部的损耗及发热量迅速增加，冷却问题显得格 外重要，此时必须加强通风或采用其他的冷却方式。 1）在大型汽轮发电机中，为了提高其冷却效率，往往用氢气冷 却，是氢气与空气混合后，有爆炸危险，必须有一套控制设备 来保证外界空气不会渗入到电机内部。 2）目前在更大容量的发电机中，可以采用导线内部直接冷却。 例如采用空心导体，冷却介质直接在导体中流通而把热量带走， 这样能更有效地降低电机的温升。所采用的冷却介质一般有氢 气及水等。
国产300MW汽轮发电机
国产200MW汽轮发电机定子
国产200MW汽轮发电机定子铁心
1、定子铁心
2、定子绕组
3、转子铁心
4、励磁绕组
转子
C A
定子绕组
B
机械端口 电端口 定子铁心
（二）、凸极同步电机的基本结构
1、立式水轮发电机
2、卧式水轮发电机
阻尼绕组在同步发电机中，起抑制转子转速振荡的作 用，在同步电动机和补偿机中，主要作为起动绕组用。
按原动机类别,同步电机分为汽轮发电机、水轮发电机和柴油 发电机等。
汽轮发电机一般作成隐极式，现代汽轮发电机均为2极，转速 为3000转/分钟，水轮发电机采用凸极式，极数多，转速低。
同步电动机、柴油发电机和调相机一般作成凸极式。
三、同步电机的结构型式
（一）、隐极同步电机的基本结构
隐极同步电机都采用卧式结构，有定子和转子两大部分。
B：对于电动机而言：输出的是机械功率。
PN 3UN INN cosN
单位是KW。 4. 相数m ：一般m=3。 5. 额定频率:我国额定工业频率规定
f N =50Hz.
6）额定转速：额定转速即为电机的同步速，在 一定极数及频率时，它的转速是定值。
nN
60 f N p
第二节 空载和负载时同步电机的磁场 一、同步电机的空载运行