(3)同步电机电励磁方式 直流发电机励磁 。同轴旋转，存在换向器火花与电刷维护 问题。 静止的交流整流励磁系统 。存在滑环和炭刷维护。 旋转的交流整流励磁系统 。电力电子整流技术，无刷励磁系统 直流励磁系统（常导、超导励磁线圈 o 电刷和滑环。 2022-3-12 6
2022-3-12 6 （3）同步电机电励磁方式 直流发电机励磁 ◦ 同轴旋转，存在换向器火花与电刷维护 问题。 静止的交流整流励磁系统 ◦ 存在滑环和炭刷维护。 旋转的交流整流励磁系统 ◦ 电力电子整流技术，无刷励磁系统 直流励磁系统（常导、超导励磁线圈） ◦ 电刷和滑环
(4)同步电机铭牌额定值 三8 额定容量SN,单位kVA,MVA 。 额定功率PN,单位kW,MW 。发电机输出电功率，电动机输出机械功率！ 额定电压UN,单位V,kV 额定电流IN,单位A,kA 额定功率因数CoSPN 额定效率N=输出功率/输入功率； 额定频率fN,单位Hz 额定转速nN,单位rpm 额定励磁电压UN,单位V 额定励磁电流IN,单位A 2022-3-12 7
2022-3-12 7 （4）同步电机铭牌额定值 额定容量SN，单位kVA, MVA 额定功率PN，单位kW, MW ◦ 发电机输出电功率，电动机输出机械功率！ 额定电压ＵN，单位V, kV 额定电流IN，单位A, kA 额定功率因数cosN 额定效率N ＝输出功率／输入功率； 额定频率fN，单位Hz 额定转速nN，单位rpm 额定励磁电压ＵfN，单位V 额定励磁电流IfN，单位A
汽轮与水轮发电机比较 汽轮发电机 水轮发电机 高压蒸汽推动轮机叶 高位水流冲击轮机叶 片，带动发电机转子； 片，带动发电机转子； 结构细长，轴向长度 结构短粗，轴向长度 与电枢直径之比大； 与电枢直径之比小； 卧式！ 立式！ 气隙均匀，磁导差异 气隙不均，磁导差异 小 大； 极数少，转子两极： 极数多，转子几于极； 转速高，频率50Hz的 转速低，频502的 同步转速3000rpm: 同步转速仅数百牛 相同功率条件下转矩 rpm; 8
2022-3-12 8 汽轮与水轮发电机比较 汽轮发电机 高压蒸汽推动轮机叶 片，带动发电机转子； 结构细长，轴向长度 与电枢直径之比大； 卧式！ 气隙均匀，磁导差异 小； 极数少，转子两极； 转速高，频率50Hz的 同步转速3000rpm； 相同功率条件下转矩 小； 超临界百万千瓦级； 水轮发电机 高位水流冲击轮机叶 片，带动发电机转子； 结构短粗，轴向长度 与电枢直径之比小； 立式！ 气隙不均，磁导差异 大； 极数多，转子几十极； 转速低，频率50Hz的 同步转速仅数百十 rpm； 相同功率条件下转矩 大； 超临界百万千瓦级；
2.同步电机的基本原理 8 同步电机的突出特点 )两个相互独立的交流与直流（永磁）磁场 定子磁场和转子磁场是独立的，但极对数相同。 2)两个空间相对静止的磁场 磁极励磁绕组通入直流电流，产生相对于磁极静止的气 隙磁场。 电枢三相对称绕组流过三相对称电流，产生相对于电枢 旋转的气隙磁场，其相对旋转电角速度Q等于电流角频 率2f1。 当磁极以电角速度。旋转时，同步电机产生恒定转矩的 条件是极对数相同的定子和转子磁场在气隙中保持相对 静止！ 2022-3-12 9
2022-3-12 9 2. 同步电机的基本原理 同步电机的突出特点 1) 两个相互独立的交流与直流（永磁）磁场 ◦ 定子磁场和转子磁场是独立的，但极对数相同。 2) 两个空间相对静止的磁场 ◦ 磁极励磁绕组通入直流电流，产生相对于磁极静止的气 隙磁场。 ◦ 电枢三相对称绕组流过三相对称电流，产生相对于电枢 旋转的气隙磁场，其相对旋转电角速度1等于电流角频 率2f1。 ◦ 当磁极以电角速度p旋转时，同步电机产生恒定转矩的 条件是极对数相同的定子和转子磁场在气隙中保持相对 静止！
定转子磁场相对静止关系 8 (1)当oa=0时，定子电枢 +wa=Wp -wp pn Ba @1 n一磁极转速，p-极对数 (2)当op=0时，定子磁极 01=-Wa f= pna By 60 na一电枢转速 ①d 电枢以反相序方向旋转！ 同步电机保持稳态同特性 2022-3-12 10
2022-3-12 10 定转子磁场相对静止关系 Ba p S N Bf 1 a 1 +wa =wp （1）当a ＝0时，定子电枢 1 =wp f1 = pn 60 （2）当p ＝0时，定子磁极 1 = -wa f1 = pna 60 电枢以反相序方向旋转！ 同步电机保持稳态同步特性！ n－磁极转速，p-极对数 na－电枢转速