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同步电机结构
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同步电机的基本特点：n=n1
n1=60f1/P，f1电网频率
同步电机的用途：主要作发电机；电动机；同步调相机。同，所不同的只是转子结构。
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同步电机的构造特点
1、定子：铁心，绕组
2、转子：凸极式
隐极式
3 气隙：比异步电机大。气隙处于电枢内圆和转子磁极之间，气隙层的厚度和形状对电机内部磁场的分布和同步电机的性能有重大影响。
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16-3 同步电机的铭牌及额定值
铭牌
我国生产的汽轮发电机有QFQ、QFN、QFS等系列。
前两个字母表示汽轮发电机；第三个字母表示冷却方式，Q表示氢外冷，N表示氢内冷，S表示双水内冷。
系列：TS系列，T表示同步，S表示水轮。
举例：QFS-300-2 表示容量为300MW双水内冷2极汽轮发电机。TSS1264/160-48表示双水内冷水轮发电机，定子外径为1264厘米，铁心长为160厘米，极数为48。
同步电动机系列有TD、TDL等，TD表示同步电动机，后面的字母指出其主要用途。如TDG表示高速同步电动机；TDL表示立式同步电动机。同步补偿机为TT系列。
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额定值
一 额定容量SN或功率PN：长期安全运行的最大允许输出功率。
二 额定电压UN：额定工况时，线电压
三 额定电流IN：额定工况时，线电流
四 fn fn=50Hz
五 nN 额定运行时电机转速
六 额定功率因数（cosN）额定有功功率和视在功率的比值
七 额定效率N 电机额定运行的效率
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16-4 同步电机的空载运行
一 空载磁场
1 空载运行：同步发电机空载运行是指同步发电机被原动机拖动到同步转速，转子励磁绕组通入直流励磁电流而定子绕组开路时的运行工况。
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2 空载磁场
时气隙中的磁场仅有直流励磁电流产生的励磁磁场， 称为空载磁场或主磁场。
3 主磁路(0的路径)
主极铁心→气隙→电枢齿→电枢磁轭→电枢齿→气隙→另一主极铁心→转子磁轭。
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隐极同步电机的空载磁势
励磁磁势在空间的分布为一个阶梯形，受齿槽的影响,气隙磁密呈现出波动变化。
用谐波分析法可求出其基波分量
合理地选择大齿的宽度可以使气隙磁密的分布接近正弦波。如无特殊说明，以后仅考虑磁通密度的基波分量
4
4′
3
3′
2′
1′
1
2
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凸极同步电机的空载磁势
励磁绕组为集中绕组，磁势波为矩形波
对于凸极发电机来说，由于定转子间的气隙沿整个电枢圆周分布不均匀，极面下气隙较小，磁阻较小；极间气隙较大，极间磁阻很大。同一个极面下，气隙径向磁通密度的分布近似于平顶的帽形。极靴以外的气隙磁通密度减少很快，相邻两极中线上的磁通密度为零。
气隙磁密用付立叶谐波分析分解出空间基波和一系列谐波。
A
X
B
C
Y
z
+A
+A
0
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感应电势的波形和大小与气隙磁密的分布形状及幅值大小紧密相关。
在设计和制造电机时，应采取适当的措施，以获得尽可能接近正弦分布的气隙磁密，从而得到较高品质的感应电势。
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二．空载特性
1. 空载感应电势的大小与频率
n
基波电动势：
E0=
0 ：磁极的基波每极磁通。
W：每相定子绕组串联匝数。
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2．空载特性：
当转子以恒定转速n旋转时，
为磁路的磁化特性
与
曲线相似(成比例)
( )
c
1
d
0
If(Ff)
一般将发电机的空载额定电压设计于弯曲部分C点
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