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同步交流发电机原理

时间:2017-03-31 14:52  点击: 5 次
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同步交流发电机原理

同步发电机是属于交流电机,定子绕组与异步发电机相同。它的转子旋转速度与定子绕组所产生的旋转磁场的速度是一样的,所以称为同步发电机。正由于这样,同步发电机的电流在相位上是超前于电压的,即同步发电机是一个容性负载。为此,在很多时候,同步发电机是用以改进供电系统的功率因素的。

同步发电机在结构上大致有两种:

1、转子用直流电进行励磁

这种发电机的转子如图1所示,从图中可看出来,它的转子做成显极式的,安装在磁极铁芯上面的磁场线圈是相互串联的,接成具有交替相反的极性,并有两根引线连接到装在轴上的两只滑环上面。磁场线圈是由一只小型直流发电机或蓄电池来激励,在大多数同步发电机中,直流发电机是装在发电机轴上的,用以供应转子磁极线圈的励磁电流。

由于这种同步发电机不能自动启动,所以在转子上还装有鼠笼式绕组而作为发电机启动之用。鼠笼绕组放在转子的周围,结构与异步发电机相似。

当在定子绕组通上三相交流电源时,发电机内就产生了一个旋转磁场,鼠笼绕组切割磁力线而产生感应电流,从而使发电机旋转起来。发电机旋转之后,其速度慢慢增高到稍低于旋转磁场的转速,此时转子磁场线圈经由直流电来激励,使转子上面形成一定的磁极,这些磁极就企图跟踪定子上的旋转磁极,这样就增加发电机转子的速率直至与旋转磁场同步旋转为止。

2、转子不需要励磁的同步电机

转子不励磁的同步发电机能够运用于单相电源上,也能运用于多相电源上。这种发电机中,有一种的定子绕组与分相发电机或多相发电机的定子相似,同时有一个鼠笼转子,而转子的表面切成平面,如图2所示。所以是属于显极转子,转子磁极是由一种磁化钢做成的,而且能够经常保持磁性。鼠笼绕组是用来产生启动转矩的,而当发电机旋转到一定的转速时,转子显极就跟住定子线圈的电流频率而达到同步。显极的极性是由定子感应出来的,因此它的数目应和定子上极数相等,当发电机转到它应有的速度时,鼠笼绕组就失去了作用,维持旋转是靠着转子与磁极跟住定子磁极,使之同步.该型发电机是目前发电机组配套发电机的常用类型。

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