项目7 三相同步电机的认识与应用《电机与控制》同步教学（电工版）（课件）

《电机与控制》第三版课件 项目7 三相同步电机的认识与应用 任务7.1三相同步电机的认识 【任务目标】 ■1.掌握同步电机的基本结构。 ■2.同步发电机、同步电动机的基本 运行原理。 7.1.1同步电机的基本结构 同步电机基本结构包括定子、转子、气隙。 同步电机定子的结构与异步电机完全相同，作 用是输入输出电功率；而转子则有所不同。按 照转子励磁方式的不同，同步电机可分为永磁 式同步电机和转子带直流励磁绕组的同步电机： 按照转子结构的不同，同步电机又分为隐极式 同步电机和凸极式同步电机。凸极式有明显磁 极，极靴上有阻尼绕组，既可作同步电动机用 又可作同步发电机用；隐极式无明显磁极（大 齿、小齿)，由磁极、励磁绕组、磁轭、转轴 及集电环构成，常作同步发电机用 旋转磁极式同步电机结构示意图 N N 十 8 d N (a)隐极式转子 (b)凸极式转子 7.1.2同步电机的工作原理 1.同步电动机的基本运行原理 +A +A A ⊙C X n A⊙ @X +B +B (a)结构示意图 (b)空间轴线表示 若在同步电动机的定子三相对称绕组中分别通以如下三相对 称电流： i=2Icos(@t) iB=V2Icos(ot-120°) ie=V2Icos(ot-240°) 则在三相对称电流的作用下，定子三相对称绕组必然产 生圆形旋转磁势和磁场，定子旋转磁场的转速（即同步 转速)为： 60f n1= p 2.同步发电机的工作原理 同步发电机基于电磁感应定律，转子励磁绕组中通以直流 电流励磁，产生恒定的磁场。当原动机拖动转子以转速 旋转时，定子绕组导体将切割磁力线，在定子绕组中将感 应出交变电动势。 ■ 当导体经过一对磁极，导体中的感应电动势就变化了一个 周波，若转子极对数为，转子旋转一周，导体感应电动 势就变化了p个周波，设转子转速为，则感应电动势的频 率为： f= pn 60 ■同时，当三相对称绕组接有三相对称负载时，绕组中会有 三相对称电流流通，形成磁场，其合成磁动势是一个幅值 恒定的旋转磁动势，且转速决定于电流的频率和磁极对数， 即转速 f= P 60 显然，转子的转速与气隙磁场的旋转速度相等，所以称为同 步发电机。 7.1.3同步电机的额定数据 (1)额定功率PN; ■ (2)额定电压UN; (3)额定电流N; (4)额定功率因数； ■ (5)额定频率(Hz): (6)额定转速(r/min),即为同步转速； ■(7)额定效率。