《航空电机学》课件第8章 同步电机概述

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第八章 同步电机概述,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第十九章 三相同步电机的对称运行原理,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第二十章 同步发电机不对称运行,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第二十一章 同步发电机的突然短路,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第二十二章 同步发电机的并联运行,单击此处编辑母版标题样式,*,*,第二十三章 同步电动机,1,同 步 电 机,2,第八章 同步电机概述,同步电机基本原理,同步电机用途,同步电机基本结构,同步电机冷却方式,同步电机型号、额定数据、技术指标,3,同步电机原理简述,结构模型,4,工作原理,主磁场的建立,三相对称的电枢绕组,转子旋转、切割励磁磁场,交变电势的产生,感应电势频率、波形、有效值,三相绕组磁势,5,同步转速,同步转速 从供电品质考虑，由众多同步发电机并联构成的交流电网的频率应该是,一个不变的值,，这就要求发电机的频率应该和电网的频率一致。我国电网的频率为,50Hz,，故有,6,要使得发电机供给电网,50Hz,的工频电能，发电机的转速必须为某些固定值，这些固定值称为同步转速,n,1,。例如,2,极电机的同步转速为,3000r/min,，,4,极电机的同步转速为,1500r/min,，依次类推。只有运行于同步转速，同步发电机才能正常运行。,如对一些独立电源系统，由于,f=pn/60,，若频率没有限制，则转速变化，定子感应电势、电流频率同步变化，保持定转子同步旋转，这也是同步电机名称的由来。,7,同步发电机，发电厂,同步电动机，大功率拖动,同步补偿机，输出无功,无换向器电动机，无刷直流电机，调速系统,永磁伺服电机，控制系统,其他类型,同步电机的用途（,民用,）,8,1,、汽轮发电机,南方电网百万千瓦超临界燃煤发电机组,总投资近,75,亿元。该工程锅炉、汽轮机、发电机三大主机均采用国产设备,机组容量,103.6,万千瓦,是目前全国单机容量最大的火电机组。机组热效率为,45.32,比亚临界机组提高,6,比常规超临界机组提高,4,达到国际先进水平。,9,10,11,12,隐极式,13,2,、水轮发电机,14,15,三峡工程水轮发电机,16,17,三峡工程水轮发电机,18,19,三峡工程水轮发电机,20,三峡水轮发电机部分技术数据,容量,778MVA,端电压,20000V,转速,75,转,/,分,总重,3331,吨,定子铁芯长（高）,2.95M,转子直径,21.4M,问题：,发电机极对数？,21,22,凸极式,23,3,、中小型同步电机,24,永磁同步电动机,自动化设备中大量应用,25,航空同步电机,飞机电源：,1,、飞机发动机、恒速传动装置、同步发电机、恒频交流电,2,、飞机发动机、同步发电机、变速恒频电源、恒频交流电,飞机,发动机,恒速,转动装置,同步,发电机,恒频,交流电,变速,n,1,飞机,发动机,同步,发电机,变频器,恒频,交流电,变速,变频,交流电,恒压,26,航空电源发展趋势,高压直流供电体制（,F22,）,变频交流混合供电体制（,A380,）,27,三级式同步发电机的起动发电双功能的变频交流发电系统框图,28,8-1,航空同步发电机的基本结构,同步电机的基本结构：定子、转子,一、结构分类：,1,、按磁极结构分：,凸极式,隐极式,1,、按磁极结构分,2,、按旋转部件分,3,、按有无电刷滑环分,29,2,、按旋转部件分：,旋转磁极式，内极式,旋转电枢式，内枢式,30,3,、按有无电刷滑环分：,有刷电机,无刷电机,JF20,航空同步发电机,电刷,31,32,航空无刷同步发电机结构,33,34,二、其他结构的同步发电机：,1,、爪极电机,35,2,、感应子发电机,同极性结构,异极性结构,36,37,8-2,航空同步发电机的励磁方式,1,、他励方式,2,、自励方式,3,、三次谐波励磁,4,、旋转整流器励磁,38,旋转变换器无刷励磁原理框图,可旋转,DC-DC,变换器,高频可旋转变换器的无刷励磁技术,旋转变压器在电机中位置示意图,可旋转电力电子,DC-DC,变换器，是一种基于感应电能传输技术（,Inductive Power Transfer,）（,IPT,）的新型变换器。,高频可旋转变换器的无刷励磁技术,优点？,41,8-3,航空同步发电机的型号、额定数据和技术指标,一、型号：,JF-12 YJF-30,T2-120,二、额定数据：,额定容量,额定电压,额定负载时的功率因素,额定频率,42,43,三、技术指标：,1,、电压允许偏差：,2%,2,、频率精度：,1%,3,、相电压波形：,波形失真指标：,波峰系数：,10%,谐波含量：,任意一次谐波含量不超过基波的,3%,总谐波含量不超过基波的,5%,44,4,、三相电压的对称性：,2/3,不对称负载：各相之间相位移不超过,4,，电压值不对称度为,4%,5,、过载能力：,1.5,倍额定负载,2,分钟；,2,倍额定负载,5,秒钟,6,、短路能力：,3,倍额定电流,5,秒钟,7,、机械强度：,1.2,倍额定转速,2,分钟,45,本章小节,同步电机的基本工作原理回顾,同步电机的基本用途,航空同步发电机及其基本结构,航空同步发电机的冷却方式,航空同步发电机的型号、额定数据和技术指标,46,航空同步发电机的冷却方式,风冷却、油冷却,一、循油冷却：,47,二、喷油冷却：,