电气工程及其自动化专业英语课文翻译第四章第三节.ppt
文本预览下载声明
* * 第三节 同步电机 同步电机是一种其稳态转速正比于电枢电流频率的交流电机。多相直流励磁的同步电机包含一个多相电枢绕组和一个直流励磁绕组。在同步转速由电枢绕组产生的旋转磁场与励磁电流产生的励磁磁场同步旋转,于是产生了一个稳定的转矩。在另外的部分我们已经给出了一台同步电机的基本的实际工作原理图,这个原理图着重强调根据其磁场之间的相互作用而产生转矩的过程。 这一节旨在导出一种定量的理论,根据这个理论同步电动机和发电机的电气特性以及机械特性都可以由此确定。在不考虑凸极转子以及磁饱和的影响下同步电机可视为理想化。 同步电机可分为隐极转子和凸极转子两种,隐极转子结构应用于高速汽轮发电机。其电枢绕组由放置于定子槽中的分层导体组成。他们通常是三相星形连接绕组,其线电压超过13800伏,而且通常其功率大小大于几千千瓦。转子上放有直流励磁绕组。目前大多数为频率60赫兹的设备而制造的汽轮发电机是2极3600转/分的发电机。由于高速高温高压汽轮机的经济性,许多研究和一些富有开拓性的工作已改进了发电机和汽轮机的材料与设计,3600转/分电机的最大容量较十年前已接近翻了一番。 大电机的优点是:较为高效;对应每千瓦(功率)的成本较低;以及当某个发电站由几个相对较大的发电机组成较之由很多小型发电机组成在运行时由于其具有很大的便利性所带来的较低的工厂运营成本。 励磁绕组要放在转子中切出的轴向槽中并用金属槽楔固定住。它们通常由平放在槽内并加以绝缘的铜排而形成的同心线圈所组成。转子线圈端接部分被热套在其上面的护环所固定。引线连至滑环,滑环与碳刷相接触,通过碳刷引入励磁电流。 由这样一个绕组产生的磁动势波由阶梯波所示,阶梯波中每个阶梯的高度正比于下面每个槽中的总电流。 由于转动时的压力很大,所以汽轮发电机的转子必须设计得较小以使其与其它条件相一致。同时,在考虑振动的情况下转子的轴向长度受到限制。因此,转子的设计确实是一个难题,而整个发电机的设计很大程度上由转子决定。压力很大,工作温度很高以及运转空间很小,绝缘受很大的旋转压力、比较高的温度、以及由线圈的热膨胀而产生的很大的压力的影响。这些因素使低压转子绕组成为所需要的绕组。汽轮发电机通常被设计为励磁电压在125伏至375伏之间,励磁电流通常由与发电机轴同轴转动的励磁机获得。 *
显示全部