《航空電機(jī)學(xué)》課件第8章 同步電機(jī)概述

1、1 同 步 電 機(jī)2第八章 同步電機(jī)概述同步電機(jī)基本原理同步電機(jī)用途同步電機(jī)基本結(jié)構(gòu)同步電機(jī)冷卻方式同步電機(jī)型號、額定數(shù)據(jù)、技術(shù)指標(biāo)3同步電機(jī)原理簡述結(jié)構(gòu)模型 4工作原理主磁場的建立 三相對稱的電樞繞組轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)、切割勵磁磁場 交變電勢的產(chǎn)生 感應(yīng)電勢頻率、波形、有效值三相繞組磁勢 5同步轉(zhuǎn)速 同步轉(zhuǎn)速 從供電品質(zhì)考慮，由眾多同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)構(gòu)成的交流電網(wǎng)的頻率應(yīng)該是一個不變的值，這就要求發(fā)電機(jī)的頻率應(yīng)該和電網(wǎng)的頻率一致。我國電網(wǎng)的頻率為50Hz ，故有 6要使得發(fā)電機(jī)供給電網(wǎng)50Hz的工頻電能，發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速必須為某些固定值，這些固定值稱為同步轉(zhuǎn)速n1。例如2極電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速為3000r/min，

2、4極電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速為1500r/min，依次類推。只有運(yùn)行于同步轉(zhuǎn)速，同步發(fā)電機(jī)才能正常運(yùn)行。 如對一些獨(dú)立電源系統(tǒng)，由于f=pn/60，若頻率沒有限制，則轉(zhuǎn)速變化，定子感應(yīng)電勢、電流頻率同步變化，保持定轉(zhuǎn)子同步旋轉(zhuǎn)，這也是同步電機(jī)名稱的由來。7同步發(fā)電機(jī)，發(fā)電廠同步電動機(jī)，大功率拖動同步補(bǔ)償機(jī)，輸出無功無換向器電動機(jī)，無刷直流電機(jī)，調(diào)速系統(tǒng)永磁伺服電機(jī)，控制系統(tǒng)其他類型同步電機(jī)的用途（民用）81、汽輪發(fā)電機(jī) 南方電網(wǎng)百萬千瓦超臨界燃煤發(fā)電機(jī)組,總投資近75億元。該工程鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)三大主機(jī)均采用國產(chǎn)設(shè)備,機(jī)組容量103.6萬千瓦,是目前全國單機(jī)容量最大的火電機(jī)組。機(jī)組熱效率為45.32

3、,比亞臨界機(jī)組提高6,比常規(guī)超臨界機(jī)組提高4,達(dá)到國際先進(jìn)水平。9101112 隱極式132、水輪發(fā)電機(jī)1415三峽工程水輪發(fā)電機(jī)1617三峽工程水輪發(fā)電機(jī)1819三峽工程水輪發(fā)電機(jī)20三峽水輪發(fā)電機(jī)部分技術(shù)數(shù)據(jù)容量778MVA端電壓20000V轉(zhuǎn)速75轉(zhuǎn)/分總重3331噸定子鐵芯長（高）2.95M轉(zhuǎn)子直徑21.4M問題： 發(fā)電機(jī)極對數(shù)？2122凸極式233、中小型同步電機(jī)24永磁同步電動機(jī)自動化設(shè)備中大量應(yīng)用25航空同步電機(jī)飛機(jī)電源：1、飛機(jī)發(fā)動機(jī)、恒速傳動裝置、同步發(fā)電機(jī)、恒頻交流電2、飛機(jī)發(fā)動機(jī)、同步發(fā)電機(jī)、變速恒頻電源、恒頻交流電飛機(jī)發(fā)動機(jī)恒速轉(zhuǎn)動裝置同步發(fā)電機(jī)恒頻交流電變速n1飛機(jī)發(fā)

4、動機(jī)同步發(fā)電機(jī)變頻器恒頻交流電變速變頻交流電恒壓26航空電源發(fā)展趨勢高壓直流供電體制（F22）變頻交流混合供電體制（A380）27三級式同步發(fā)電機(jī)的起動發(fā)電雙功能的變頻交流發(fā)電系統(tǒng)框圖288-1航空同步發(fā)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu) 同步電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)：定子、轉(zhuǎn)子一、結(jié)構(gòu)分類：1、按磁極結(jié)構(gòu)分： 凸極式 隱極式1、按磁極結(jié)構(gòu)分2、按旋轉(zhuǎn)部件分3、按有無電刷滑環(huán)分292、按旋轉(zhuǎn)部件分：旋轉(zhuǎn)磁極式，內(nèi)極式旋轉(zhuǎn)電樞式，內(nèi)樞式303、按有無電刷滑環(huán)分： 有刷電機(jī) 無刷電機(jī)JF20航空同步發(fā)電機(jī)電刷3132 航空無刷同步發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)3334二、其他結(jié)構(gòu)的同步發(fā)電機(jī)：1、爪極電機(jī)352、感應(yīng)子發(fā)電機(jī)同極性結(jié)構(gòu)異極性結(jié)構(gòu)3

5、6378-2航空同步發(fā)電機(jī)的勵磁方式1、他勵方式2、自勵方式3、三次諧波勵磁4、旋轉(zhuǎn)整流器勵磁38旋轉(zhuǎn)變換器無刷勵磁原理框圖 可旋轉(zhuǎn)DC-DC變換器高頻可旋轉(zhuǎn)變換器的無刷勵磁技術(shù) 旋轉(zhuǎn)變壓器在電機(jī)中位置示意圖 可旋轉(zhuǎn)電力電子DC-DC變換器，是一種基于感應(yīng)電能傳輸技術(shù)（Inductive Power Transfer）（IPT）的新型變換器。高頻可旋轉(zhuǎn)變換器的無刷勵磁技術(shù)優(yōu)點(diǎn)？418-3航空同步發(fā)電機(jī)的型號、額定數(shù)據(jù)和技術(shù)指標(biāo)一、型號：JF-12 YJF-30T2-120二、額定數(shù)據(jù)：額定容量額定電壓額定負(fù)載時的功率因素額定頻率4243三、技術(shù)指標(biāo)：1、電壓允許偏差：2%2、頻率精度：1%3、相電壓波形： 波形失真指標(biāo)： 波峰系數(shù)：10% 諧波含量： 任意一次諧波含量不超過基波的 3% 總諧波含量不超過基波的 5%444、三相電壓的對稱性：2/3不對稱負(fù)載：各相之間相位移不超過4，電壓值不對稱度為4%5、過載能力：1.5倍額定負(fù)載 2分鐘；2倍額定負(fù)載5秒鐘6、短路能力：3倍額定電流5秒鐘7、機(jī)械強(qiáng)度：1.2倍額定轉(zhuǎn)速2分鐘45本章小節(jié)同步電機(jī)的基本工作原理回顧同步電機(jī)