相異步電動機

1、洗衣機洗衣機電機電機油煙機油煙機電機電機電動車電動車電機電機家用空家用空調(diào)電機調(diào)電機下一頁下一頁上一頁上一頁 優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，噪音小。優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，噪音小。 缺點：與同容量三相感應(yīng)電動機相比較，體積較大，功率缺點：與同容量三相感應(yīng)電動機相比較，體積較大，功率因數(shù)及過載能力都較低。因數(shù)及過載能力都較低。故單相感應(yīng)電動機只能作成小容量：故單相感應(yīng)電動機只能作成小容量： 微型：幾瓦微型：幾瓦750瓦；瓦； 小型：小型：550瓦瓦3700瓦。瓦。 與三相感應(yīng)電動機相似，包括定子和轉(zhuǎn)子兩大部分。轉(zhuǎn)子與三相感應(yīng)電動機相似，包括定子和轉(zhuǎn)子兩大部分。轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)都是籠型的，定子鐵心由硅鋼片疊

2、壓而成。定子鐵心上嵌結(jié)構(gòu)都是籠型的，定子鐵心由硅鋼片疊壓而成。定子鐵心上嵌有定子繞組。有定子繞組。 單相感應(yīng)電動機正常工作時，一般只需要單相繞組即可，單相感應(yīng)電動機正常工作時，一般只需要單相繞組即可，但單相繞組通以單相交流電時產(chǎn)生的磁場是脈動磁場，單相運但單相繞組通以單相交流電時產(chǎn)生的磁場是脈動磁場，單相運行的電動機沒有起動轉(zhuǎn)矩。行的電動機沒有起動轉(zhuǎn)矩。 為使電動機能自行起動和改善運行性能，除工作繞組（又為使電動機能自行起動和改善運行性能，除工作繞組（又稱主繞組）外，在定子上還安裝一個輔助的起動繞組（又稱副稱主繞組）外，在定子上還安裝一個輔助的起動繞組（又稱副繞組）。兩個繞組在空間相距繞組）。

3、兩個繞組在空間相距900或一定的電角度?；蛞欢ǖ碾娊嵌?。單相異步電動機單相異步電動機一、一、 單相異步電動機的工作原理單相異步電動機的工作原理結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：定子放單相繞組（其中通定子放單相繞組（其中通220v單相交流電）單相交流電） 轉(zhuǎn)子一般用鼠籠式。轉(zhuǎn)子一般用鼠籠式。定子定子轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子定子定子繞組繞組1it220v1i ns 當(dāng)定子繞組產(chǎn)生的合成磁場增加時，根據(jù)右手螺旋定則當(dāng)定子繞組產(chǎn)生的合成磁場增加時，根據(jù)右手螺旋定則和左手定則，可知轉(zhuǎn)子導(dǎo)條左、右受力大小相等方向相反和左手定則，可知轉(zhuǎn)子導(dǎo)條左、右受力大小相等方向相反，所以沒有起動轉(zhuǎn)矩。，所以沒有起動轉(zhuǎn)矩。在電流正半周在電流正半周在電流負半周在

4、電流負半周？轉(zhuǎn)子借助其它力量轉(zhuǎn)動后，外力去除后仍按原方轉(zhuǎn)子借助其它力量轉(zhuǎn)動后，外力去除后仍按原方 向繼續(xù)轉(zhuǎn)動。向繼續(xù)轉(zhuǎn)動。其原理分析如下：其原理分析如下： 定子繞組產(chǎn)生的脈動磁場（定子繞組產(chǎn)生的脈動磁場（ ），可用正、反兩個），可用正、反兩個旋轉(zhuǎn)磁場合成而等效。即：旋轉(zhuǎn)磁場合成而等效。即：- + -t m = + -= m/2脈動磁場的分解脈動磁場的分解 - + + - 02s121ss1t2t正反向旋轉(zhuǎn)磁場的合成轉(zhuǎn)矩特性正反向旋轉(zhuǎn)磁場的合成轉(zhuǎn)矩特性合成轉(zhuǎn)矩合成轉(zhuǎn)矩s起動轉(zhuǎn)矩起動轉(zhuǎn)矩為零。為零。01s22s21s（正向）（正向）（反向）（反向）正正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)反反分析：分析：1 1）轉(zhuǎn)子靜止時，）

5、轉(zhuǎn)子靜止時，n=0,s=1n=0,s=1，合成轉(zhuǎn)矩為，合成轉(zhuǎn)矩為0 0。單。單相感應(yīng)電動機無起動轉(zhuǎn)矩，故單相異步電動機相感應(yīng)電動機無起動轉(zhuǎn)矩，故單相異步電動機不能自行起動。三相異步電動機電源斷一相，不能自行起動。三相異步電動機電源斷一相，相當(dāng)于一臺單相異步電動機，故不能起動。相當(dāng)于一臺單相異步電動機，故不能起動。分相式單相異步電動機起動的必要條件方法分相式單相異步電動機起動的必要條件方法: : 定子具有空間不同相位的兩套繞組。定子具有空間不同相位的兩套繞組。 兩套繞組中通入不同相位的交流電流。兩套繞組中通入不同相位的交流電流。 通常可取兩種方法：通?？扇煞N方法： 副繞組中串入適當(dāng)電阻。副繞組

6、中串入適當(dāng)電阻。 副繞組采用的導(dǎo)線比主繞組的截面細，匝數(shù)副繞組采用的導(dǎo)線比主繞組的截面細，匝數(shù)比主繞組少比主繞組少 。電容分相式起動電容分相式起動二、單相異步電動機的起動二、單相異步電動機的起動kdu1i2icwstw: 主繞組（工作繞組）主繞組（工作繞組）st：啟動繞組：啟動繞組k：離心開關(guān)：離心開關(guān)axaxwstaxaxkdu1i2icwstu1i2i12接近接近90電容分相式單相異步電容分相式單相異步 電動機起動原理電動機起動原理1it2i 45t 0 t abbao0 t abba 90t 0 t abba兩相旋轉(zhuǎn)磁場兩相旋轉(zhuǎn)磁場動畫動畫450900ibiamiit o啟動時開關(guān)啟動時

7、開關(guān)k閉合，使兩繞組電流相位差約閉合，使兩繞組電流相位差約為為90，從而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，電機轉(zhuǎn)起來；，從而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，電機轉(zhuǎn)起來；轉(zhuǎn)動正常以后離心開關(guān)被甩開，啟動繞組被轉(zhuǎn)動正常以后離心開關(guān)被甩開，啟動繞組被切斷，而電機仍按原方向繼續(xù)轉(zhuǎn)動。切斷，而電機仍按原方向繼續(xù)轉(zhuǎn)動。工作原理工作原理kdu1i2icwstaxaxabbiaiba 12 將開關(guān)將開關(guān)s合在位置合在位置1，電容，電容c與與b繞組串聯(lián)，電流繞組串聯(lián)，電流 ib較較ia超前近超前近90 ；當(dāng)將；當(dāng)將s切換到位置切換到位置2，電容，電容c與與a繞組串聯(lián)，電流繞組串聯(lián)，電流ia 較較ib 超超前近前近90 。這樣就改變了旋轉(zhuǎn)磁。這樣就改

8、變了旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向，從而實現(xiàn)電動機的場的轉(zhuǎn)向，從而實現(xiàn)電動機的反轉(zhuǎn)。反轉(zhuǎn)。i 1 2定子定子繞組繞組鼠籠式鼠籠式轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子短路短路環(huán)環(huán)極掌極掌(極靴極靴) 當(dāng)電流當(dāng)電流i 流過定子繞組時，產(chǎn)生了一部流過定子繞組時，產(chǎn)生了一部分磁分磁通通 1 ，同時產(chǎn)生的另一部分磁通與短路環(huán)，同時產(chǎn)生的另一部分磁通與短路環(huán)作用作用生成了磁通生成了磁通 2 。由于短路環(huán)中感應(yīng)電流的。由于短路環(huán)中感應(yīng)電流的阻礙阻礙作用，使得作用，使得 2在相位上滯后在相位上滯后 1 ，從而在電，從而在電動機動機定子極掌上形成一個向短路環(huán)方向移動的定子極掌上形成一個向短路環(huán)方向移動的磁場，使轉(zhuǎn)子獲得所需的起動轉(zhuǎn)矩。磁場，使轉(zhuǎn)子獲得所需

9、的起動轉(zhuǎn)矩。 罩極式單相電機罩極式單相電機定子定子磁極磁極轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子短路短路環(huán)環(huán) 定子通入電流以后，部分磁定子通入電流以后，部分磁通穿過短路環(huán)，并在其中產(chǎn)生通穿過短路環(huán)，并在其中產(chǎn)生感應(yīng)電流。短路環(huán)中的電流阻感應(yīng)電流。短路環(huán)中的電流阻礙磁通的變化，致使有短路環(huán)礙磁通的變化，致使有短路環(huán)部分和沒有短路環(huán)部分產(chǎn)生的部分和沒有短路環(huán)部分產(chǎn)生的磁通有了相位差，從而形成旋磁通有了相位差，從而形成旋轉(zhuǎn)磁場，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)起來。轉(zhuǎn)磁場，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)起來。 圖中電機的轉(zhuǎn)動方向：順時針圖中電機的轉(zhuǎn)動方向：順時針旋轉(zhuǎn)。因為沒有短路環(huán)部分的磁通比有短路環(huán)部分的旋轉(zhuǎn)。因為沒有短路環(huán)部分的磁通比有短路環(huán)部分的磁通領(lǐng)先。磁通領(lǐng)先。

10、單相異步電動機的功率小，主要制成小型電機。它的應(yīng)用單相異步電動機的功率小，主要制成小型電機。它的應(yīng)用非常廣泛，如家用電器（洗衣機、電冰箱、電風(fēng)扇）、電動非常廣泛，如家用電器（洗衣機、電冰箱、電風(fēng)扇）、電動工具（如手電鉆）、醫(yī)用器械、自動化儀表等。工具（如手電鉆）、醫(yī)用器械、自動化儀表等。 三、單相電機的使用三、單相電機的使用 三相異步電動機的單相運行三相異步電動機的單相運行 三相異步電動機在運行過程中，若其中一相和電三相異步電動機在運行過程中，若其中一相和電源斷開，則變成單相運行。此時和單相電機一樣，源斷開，則變成單相運行。此時和單相電機一樣，電機仍會按原來方向運轉(zhuǎn)。但若負載不變，三相供電機仍

11、會按原來方向運轉(zhuǎn)。但若負載不變，三相供電變?yōu)閱蜗喙╇?，電流將變大，?dǎo)致電機過熱。使電變?yōu)閱蜗喙╇?，電流將變大，?dǎo)致電機過熱。使用中要特別注意這種現(xiàn)象；三相異步電動機若在啟用中要特別注意這種現(xiàn)象；三相異步電動機若在啟動前有一相斷電，和單相電機一樣將不能啟動。此動前有一相斷電，和單相電機一樣將不能啟動。此時只能聽到嗡嗡聲，長時間啟動不了，也會過熱，時只能聽到嗡嗡聲，長時間啟動不了，也會過熱，必須趕快排除故障。必須趕快排除故障。 同步電機的主要結(jié)構(gòu)同步電機的主要結(jié)構(gòu) 與感應(yīng)電機一樣，同步電機也是由定子與感應(yīng)電機一樣，同步電機也是由定子及轉(zhuǎn)子兩大部分所組成，定子上有三相及轉(zhuǎn)子兩大部分所組成，定子上有三

12、相交流繞組；轉(zhuǎn)子上則有勵磁繞組，通入交流繞組；轉(zhuǎn)子上則有勵磁繞組，通入直流電流后，能產(chǎn)生磁場。直流電流后，能產(chǎn)生磁場。 定子：定子： 同步電機的定子有時也稱為電樞，由定同步電機的定子有時也稱為電樞，由定子鐵芯、電樞三相繞組、機座和端蓋等子鐵芯、電樞三相繞組、機座和端蓋等部件所組成。部件所組成。 同步電機的定子鐵芯是由硅鋼片沖制后同步電機的定子鐵芯是由硅鋼片沖制后疊裝而成。當(dāng)大型同步電機沖片外圓的疊裝而成。當(dāng)大型同步電機沖片外圓的直徑大于直徑大于1m時，由于材料標(biāo)準(zhǔn)尺寸的限時，由于材料標(biāo)準(zhǔn)尺寸的限制，必須做成制，必須做成 扇形沖片，然后按圓周拼扇形沖片，然后按圓周拼合起來疊裝而成。合起來疊裝而成

13、。 如圖所示：如圖所示：轉(zhuǎn)子：轉(zhuǎn)子： 同步電機的轉(zhuǎn)子有兩種結(jié)構(gòu)型式，即凸極同步電機的轉(zhuǎn)子有兩種結(jié)構(gòu)型式，即凸極式和隱極式。這是根據(jù)定轉(zhuǎn)子之間的氣式和隱極式。這是根據(jù)定轉(zhuǎn)子之間的氣隙的分布情況來定義的。隙的分布情況來定義的。見圖：見圖：1）凸極式：有上圖可見，轉(zhuǎn)子有明顯的突出的）凸極式：有上圖可見，轉(zhuǎn)子有明顯的突出的磁極，氣隙分布不均勻。磁極，氣隙分布不均勻。2）隱極式：轉(zhuǎn)子作成圓柱形，氣隙均勻分布。）隱極式：轉(zhuǎn)子作成圓柱形，氣隙均勻分布。 區(qū)別：對于高速旋轉(zhuǎn)區(qū)別：對于高速旋轉(zhuǎn) 的同步電機，在轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的同步電機，在轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)上，我們采用隱極式，而對于低速旋轉(zhuǎn)的電機上，我們采用隱極式，而對于低速旋轉(zhuǎn)

14、的電機，由于轉(zhuǎn)子的圓周速度較低，離心力較小，故，由于轉(zhuǎn)子的圓周速度較低，離心力較小，故采用制造簡單、勵磁繞組集中安放的凸極式結(jié)采用制造簡單、勵磁繞組集中安放的凸極式結(jié)構(gòu)。構(gòu)。 大型同步發(fā)電機通常用汽輪機或水輪機作為原大型同步發(fā)電機通常用汽輪機或水輪機作為原動機來拖動，故前者稱為汽輪發(fā)電機，后者稱動機來拖動，故前者稱為汽輪發(fā)電機，后者稱為水輪發(fā)電機。為水輪發(fā)電機。汽輪發(fā)電機：轉(zhuǎn)速高，采用隱極式。汽輪發(fā)電機：轉(zhuǎn)速高，采用隱極式。水論發(fā)電機：轉(zhuǎn)速低，采用凸極式。水論發(fā)電機：轉(zhuǎn)速低，采用凸極式。 12.2.3 冷卻問題簡述冷卻問題簡述 ： 在中、小型電機中，都采用空氣作為冷卻介質(zhì)在中、小型電機中，都采

15、用空氣作為冷卻介質(zhì)。當(dāng)電機的容量很大時，電機內(nèi)部的損耗及發(fā)。當(dāng)電機的容量很大時，電機內(nèi)部的損耗及發(fā)熱量迅速增加，冷卻問題顯得格外重要，此時熱量迅速增加，冷卻問題顯得格外重要，此時必須加強通風(fēng)或采用其他的冷卻方式。必須加強通風(fēng)或采用其他的冷卻方式。 1）在大型汽輪發(fā)電機中，為了提高其冷卻效）在大型汽輪發(fā)電機中，為了提高其冷卻效率，往往用氫氣冷卻，是氫氣與空氣混合后，率，往往用氫氣冷卻，是氫氣與空氣混合后，有爆炸危險，必須有一套控制設(shè)備來保證外界有爆炸危險，必須有一套控制設(shè)備來保證外界空氣不會滲入到電機內(nèi)部。空氣不會滲入到電機內(nèi)部。 目前在更大容量的發(fā)電機中，可以采用導(dǎo)線內(nèi)目前在更大容量的發(fā)電機中

16、，可以采用導(dǎo)線內(nèi)部直接冷卻。例如采用空心導(dǎo)體（如圖），冷部直接冷卻。例如采用空心導(dǎo)體（如圖），冷卻介質(zhì)直接在導(dǎo)體中流通而把熱量帶走，這樣卻介質(zhì)直接在導(dǎo)體中流通而把熱量帶走，這樣能更有效地降低電機的溫升。所采用的冷卻介能更有效地降低電機的溫升。所采用的冷卻介質(zhì)一般有氫氣質(zhì)一般有氫氣 及水等。及水等。 同步電機的額定值同步電機的額定值同步電機的額定值有：同步電機的額定值有：1）額定電壓：）額定電壓：是指在正常運行時，按照制是指在正常運行時，按照制造廠的規(guī)定，定子三相繞組上的造廠的規(guī)定，定子三相繞組上的線電壓線電壓。電壓的單位用。電壓的單位用v v或或kvkv表示。表示。2 2）額定電流：）額定電流

17、：流過定子繞組的線電流流過定子繞組的線電流 。3 3）額定功率：）額定功率：是指在正常運行時，電機的是指在正常運行時，電機的輸出功率輸出功率 。a：對于發(fā)電機而言：輸出的是電功率。對于發(fā)電機而言：輸出的是電功率。b：對于電動機而言：輸出的是機械功率。對于電動機而言：輸出的是機械功率。單位是單位是kw。4. 4. 相數(shù)相數(shù)m m ：一般一般m=3m=3。5. 5. 額定頻率額定頻率: :我國額定工業(yè)頻率規(guī)定我國額定工業(yè)頻率規(guī)定 =50 =50hz.hz.310cos3nnnniup310cos3nnnnniupnf 6）額定轉(zhuǎn)速：）額定轉(zhuǎn)速：額定轉(zhuǎn)速即為電機的同步額定轉(zhuǎn)速即為電機的同步速，在一定

18、極數(shù)及頻率時，它的轉(zhuǎn)速是速，在一定極數(shù)及頻率時，它的轉(zhuǎn)速是定值。定值。pfnnn60交流電機分：交流電機分：同步電機同步電機-n=ns(ns為同步轉(zhuǎn)速）為同步轉(zhuǎn)速） 異步電異步電機機-n ns一、同步電機分類：一、同步電機分類：旋轉(zhuǎn)電樞式：電樞旋轉(zhuǎn)，主極固定，因電樞功率旋轉(zhuǎn)電樞式：電樞旋轉(zhuǎn)，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(fā)電機，不易由滑動部分送出，只適于較小容量發(fā)電機，實用少。實用少。旋轉(zhuǎn)磁極式：磁極旋轉(zhuǎn)，電樞固定，電樞功率由旋轉(zhuǎn)磁極式：磁極旋轉(zhuǎn)，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，是同靜止部分送出，可傳送較大功率，實用廣，是同步發(fā)電機的基本結(jié)構(gòu)型

19、式。步發(fā)電機的基本結(jié)構(gòu)型式。同步電機同步電機 同步電機的基本工作原理同步電機的基本工作原理旋轉(zhuǎn)磁極式旋轉(zhuǎn)磁極式隱極隱極式轉(zhuǎn)子：不計齒槽時氣隙均勻；機械強度高，適用于高轉(zhuǎn)式轉(zhuǎn)子：不計齒槽時氣隙均勻；機械強度高，適用于高轉(zhuǎn)速；一般用于汽輪發(fā)電機；外形細長。速；一般用于汽輪發(fā)電機；外形細長。凸極凸極式轉(zhuǎn)子：氣隙不均勻，極弧下較小，極間較大；機械強度式轉(zhuǎn)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(zhuǎn)速；一般用于水輪發(fā)電機，外形扁盤比隱極機低，適用于低轉(zhuǎn)速；一般用于水輪發(fā)電機，外形扁盤形。形。二、二、隱極隱極同步電機（同步電機（只有臥式支撐）只有臥式支撐）1、隱極式轉(zhuǎn)子隱極式轉(zhuǎn)子結(jié)

20、構(gòu)：結(jié)構(gòu)： 隱極式隱極式轉(zhuǎn)子上轉(zhuǎn)子上沒有凸出的磁極沒有凸出的磁極，如圖，如圖6-1所示。沿所示。沿著轉(zhuǎn)子本體圓周表面上，開有許多槽著轉(zhuǎn)子本體圓周表面上，開有許多槽，槽中嵌放勵磁繞組。在轉(zhuǎn)子表面約，槽中嵌放勵磁繞組。在轉(zhuǎn)子表面約1/3部分沒有開槽，構(gòu)成部分沒有開槽，構(gòu)成所謂大齒，所謂大齒，是磁極的中心區(qū)。勵磁繞組通入勵磁是磁極的中心區(qū)。勵磁繞組通入勵磁電流后，沿轉(zhuǎn)子圓周也電流后，沿轉(zhuǎn)子圓周也會出現(xiàn)會出現(xiàn) n 極極和和 s 極。極。圖圖6-1 隱極式隱極式轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子2 2、隱極式隱極式轉(zhuǎn)子特點：在大容量高轉(zhuǎn)速汽輪發(fā)電機中，轉(zhuǎn)子圓周線速度極高轉(zhuǎn)子特點：在大容量高轉(zhuǎn)速汽輪發(fā)電機中，轉(zhuǎn)子圓周線速度極高，最

21、大可達，最大可達170170米米/ /秒。為了減小轉(zhuǎn)子本體及轉(zhuǎn)子上的各部件所承受的巨大離秒。為了減小轉(zhuǎn)子本體及轉(zhuǎn)子上的各部件所承受的巨大離心力，大型汽輪發(fā)電機都做成細長的隱極式圓柱體轉(zhuǎn)子。考慮到轉(zhuǎn)子冷卻和心力，大型汽輪發(fā)電機都做成細長的隱極式圓柱體轉(zhuǎn)子?？紤]到轉(zhuǎn)子冷卻和強度方面的要求，隱極式轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)和加工工藝較為復(fù)雜。強度方面的要求，隱極式轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)和加工工藝較為復(fù)雜。 轉(zhuǎn)子長度轉(zhuǎn)子長度/ /直徑直徑=2.5=2.5 6.56.5，且容量愈大比值愈大。，且容量愈大比值愈大。3、汽輪發(fā)電機汽輪發(fā)電機 主要結(jié)構(gòu)部件有：定子、轉(zhuǎn)主要結(jié)構(gòu)部件有：定子、轉(zhuǎn)子、端蓋和軸承。子、端蓋和軸承。 定子定子定子

22、大體上與異步電機相同定子大體上與異步電機相同，定子鐵心由，定子鐵心由0.35mm-0.5mm0.35mm-0.5mm或其它厚度的電工鋼片疊成或其它厚度的電工鋼片疊成。圖圖6-2 汽輪發(fā)電機汽輪發(fā)電機 三、凸極同步電機（臥式、立式支撐）三、凸極同步電機（臥式、立式支撐）1支撐：臥式、立式支撐。立式水輪發(fā)電機據(jù)推力軸承的不同安放位置又分：支撐：臥式、立式支撐。立式水輪發(fā)電機據(jù)推力軸承的不同安放位置又分：懸式（推力軸承在轉(zhuǎn)子上部）、傘式。懸式（推力軸承在轉(zhuǎn)子上部）、傘式。2、水輪發(fā)電機的特點是：極數(shù)多，直徑大，軸向長度短，整個轉(zhuǎn)子在外形上、水輪發(fā)電機的特點是：極數(shù)多，直徑大，軸向長度短，整個轉(zhuǎn)子在外

23、形上與汽輪發(fā)電機大不相同。大多數(shù)水輪發(fā)電機為立式。與汽輪發(fā)電機大不相同。大多數(shù)水輪發(fā)電機為立式。3、定子：水輪發(fā)電機的直徑很大，定子鐵心由扇形電工鋼片拼裝疊成。為了、定子：水輪發(fā)電機的直徑很大，定子鐵心由扇形電工鋼片拼裝疊成。為了散熱的需要，定子鐵心中留有徑向通風(fēng)溝。散熱的需要，定子鐵心中留有徑向通風(fēng)溝。4、轉(zhuǎn)子：水輪發(fā)電機由于水輪機的轉(zhuǎn)速較低，要發(fā)出工頻電能，發(fā)電機、轉(zhuǎn)子：水輪發(fā)電機由于水輪機的轉(zhuǎn)速較低，要發(fā)出工頻電能，發(fā)電機的極數(shù)就比較多，做成凸極式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)工藝上較為簡單。凸極式轉(zhuǎn)子上的極數(shù)就比較多，做成凸極式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)工藝上較為簡單。凸極式轉(zhuǎn)子上有明顯凸出的成對磁極和勵磁線圈，如圖所示。有

24、明顯凸出的成對磁極和勵磁線圈，如圖所示。轉(zhuǎn)子鐵心：由厚度為轉(zhuǎn)子鐵心：由厚度為13mm的鋼片疊成；磁極兩端有磁極壓板，用來壓的鋼片疊成；磁極兩端有磁極壓板，用來壓緊磁極沖片和固定磁極繞組。有些發(fā)電機磁極的極靴上開有一些槽，槽緊磁極沖片和固定磁極繞組。有些發(fā)電機磁極的極靴上開有一些槽，槽內(nèi)放上銅條，并用端環(huán)將所有銅條連在一起構(gòu)成阻尼繞組，其作用是用內(nèi)放上銅條，并用端環(huán)將所有銅條連在一起構(gòu)成阻尼繞組，其作用是用來抑制短路電流和減弱來抑制短路電流和減弱電機振蕩，在電動機中電機振蕩，在電動機中作為起動繞組用。作為起動繞組用。勵磁繞組：勵磁線圈中勵磁繞組：勵磁線圈中通過直流勵磁電流后，通過直流勵磁電流后，

25、每個磁極就出現(xiàn)一定的每個磁極就出現(xiàn)一定的極性，相鄰磁極交替為極性，相鄰磁極交替為 n 極和極和 s 極。極。圖圖 凸極式凸極式轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子同步電機的運行原理同步電機的運行原理 一、工作原理一、工作原理1 1、定子上：三相繞組、定子上：三相繞組，空間互差，空間互差1201200 0電角度電角度，匝數(shù)相等，匝數(shù)相等 轉(zhuǎn)子上：轉(zhuǎn)子上：i if f, ,由由轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子n n極出來極出來氣隙氣隙定子鐵心定子鐵心氣隙氣隙轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子子s s極極原動機原動機n n逆時針恒速旋逆時針恒速旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)定子上導(dǎo)體切割定子上導(dǎo)體切割磁力線磁力線產(chǎn)生產(chǎn)生e e 2.2. 同步電動機基本工作原理同步電動機基本工作原理0ntnssnn0n

26、 電樞繞組通入三相交流電流后，氣隙中產(chǎn)生電樞旋電樞繞組通入三相交流電流后，氣隙中產(chǎn)生電樞旋轉(zhuǎn)磁場，其旋轉(zhuǎn)磁場的速度為同步速度：轉(zhuǎn)磁場，其旋轉(zhuǎn)磁場的速度為同步速度： 當(dāng)轉(zhuǎn)子勵磁繞組通入直流電流后，在同一氣隙中，當(dāng)轉(zhuǎn)子勵磁繞組通入直流電流后，在同一氣隙中，雙呈現(xiàn)出一個轉(zhuǎn)子磁場，其大小及極性固定，極對雙呈現(xiàn)出一個轉(zhuǎn)子磁場，其大小及極性固定，極對數(shù)與電樞旋轉(zhuǎn)磁場相同，為一恒定直流磁場，這兩數(shù)與電樞旋轉(zhuǎn)磁場相同，為一恒定直流磁場，這兩個磁場相互作用（磁極吸引力作用），從而使轉(zhuǎn)子個磁場相互作用（磁極吸引力作用），從而使轉(zhuǎn)子被電樞旋轉(zhuǎn)磁場拖著以相同的速度一起旋轉(zhuǎn)。被電樞旋轉(zhuǎn)磁場拖著以相同的速度一起旋轉(zhuǎn)。同步

27、電機的磁場：同步電機的磁場：一部分是由定子電流提供的（輔助磁場）一部分是由定子電流提供的（輔助磁場）另一部分是轉(zhuǎn)子勵磁繞組提供的（稱主磁場）。另一部分是轉(zhuǎn)子勵磁繞組提供的（稱主磁場）。由于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與同步轉(zhuǎn)速相同，所以這兩個磁場在空間上是相由于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與同步轉(zhuǎn)速相同，所以這兩個磁場在空間上是相對靜止的，氣隙磁場是這兩個磁場的合成。當(dāng)輸入的三相交流對靜止的，氣隙磁場是這兩個磁場的合成。當(dāng)輸入的三相交流電壓一定時，這個合成磁場也基本上是恒定的。所以改變轉(zhuǎn)子電壓一定時，這個合成磁場也基本上是恒定的。所以改變轉(zhuǎn)子直流勵磁電流，使轉(zhuǎn)子磁通的大小相應(yīng)改變，則定子磁通出會直流勵磁電流，使轉(zhuǎn)子磁通的大小相應(yīng)改變

28、，則定子磁通出會隨之改變，定子勵磁電流也要隨之作相應(yīng)改變。功率因數(shù)也會隨之改變，定子勵磁電流也要隨之作相應(yīng)改變。功率因數(shù)也會隨之改變。隨之改變。調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子勵磁電流，同步電機的勵磁全部由轉(zhuǎn)子勵磁提供，電樞調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子勵磁電流，同步電機的勵磁全部由轉(zhuǎn)子勵磁提供，電樞繞組不從交流電網(wǎng)中吸取無功勵磁電流，定子電流與外加電壓同繞組不從交流電網(wǎng)中吸取無功勵磁電流，定子電流與外加電壓同相，同步電動機相當(dāng)于一個純電阻負載，稱其為正常勵磁。相，同步電動機相當(dāng)于一個純電阻負載，稱其為正常勵磁。當(dāng)轉(zhuǎn)子直流勵磁小于正常勵磁，則同步電動機的電樞將從交流電當(dāng)轉(zhuǎn)子直流勵磁小于正常勵磁，則同步電動機的電樞將從交流電網(wǎng)中吸取無功勵磁

29、電流，使交流電流滯后交流電壓，同步電動機網(wǎng)中吸取無功勵磁電流，使交流電流滯后交流電壓，同步電動機相當(dāng)于一個感性負載，稱欠勵。相當(dāng)于一個感性負載，稱欠勵。當(dāng)轉(zhuǎn)子直流勵磁大于正常勵磁，則多余的無功能量時會通過電樞當(dāng)轉(zhuǎn)子直流勵磁大于正常勵磁，則多余的無功能量時會通過電樞交流繞組饋回電網(wǎng)，表現(xiàn)為電樞交流電流超前交流電壓，同步電交流繞組饋回電網(wǎng)，表現(xiàn)為電樞交流電流超前交流電壓，同步電動機相當(dāng)于一個容性負載，稱過勵。動機相當(dāng)于一個容性負載，稱過勵。根據(jù)過勵這一基本原理，同步電動機常用來補償電網(wǎng)的無功功率根據(jù)過勵這一基本原理，同步電動機常用來補償電網(wǎng)的無功功率因數(shù)，使電網(wǎng)功率因數(shù)提高接近于因數(shù)，使電網(wǎng)功率因數(shù)提高接近于1 1。同步電動機的起動一、異步起動方法：一、異步起動方法： 同步電動機的起動不同于異步電動機的同步電動機的起動不同于異步電動機的啟動方式，它有非常特殊的地方，如圖啟動方式，它有非常特殊的地方，如圖所示：所示： 即：即：轉(zhuǎn)子繞組加入直流勵磁以后，在氣轉(zhuǎn)子繞組加入直流勵磁以后，在氣隙中生成靜止的轉(zhuǎn)子磁場。當(dāng)在定子