福安市奔腾机电有限公司
柴油机组单、三相交流发电机
ST、STC系列发电机与内燃机配套后可作为固定或移动的小型发电站，供农村、城镇或工地、牧区等作为照明及动力电源。
本系列发电机可与原动机直接联接或用三角皮带联接。发电机可正、反两方向转动，连续工作。
2.扬州四方机电有限公司生产的“四方”牌柴油发电机组
3.扬州伟搏机电设备有限公司生产的“伟搏”牌柴油发电机组
STC系列三相交流同步发电机简介
本系列发电机与内燃机配套后作为固定或移动的小
型发电站、供农村、城镇或工地的电源。本系列发电机
为三相带有中性点的星形接法，线电压为400V，相电压
230V，频率50Hz，功率因数0.8(滞后)。可根据用户需
要，也可提供60Hz及其它电压值的发电机。
闽东电机 STC系列发电机
福建闽东电机制造有限公司
STC系列发电机适用于乡村、城镇、工地、山区及牧区等的照明及动力的三
相交流电源。也可作为应急用的备用电源。发电机为防滴转场式，采用谐波
励磁系统，使用安全可靠，维护简单方便。
STC系列发电机适用于乡村、城镇、工地、山区及牧区等的照明及动力的三相交流电源。也可作为应急用的备用电源。发电机为防滴转场式，采用谐波励磁系统，使用安全可靠，维护简单方便。发电机为三相四线制，采用带中性点的星形接法，额定线电压为400V，相电压为230V，频率50Hz，功率因数0.8(滞后)。根据需要也可提供60Hz及其它电压值的发电机。发电机可与原动机直接联结或用三角皮带联结，可正反转额定连续运行。当原动机转速变化为3%时，负载从0→100%和100%→0，
3、三相交流同步发电机 3.1同步发电机概况 同步发电机按其运行方式和功率转换方向可分为同步发电机、同步电动机和同步补偿机三大类型。 同步发电机是把机械能转换为交流电能的设备；同步电动机是把交流电转换为机械能的设备；同步补偿机则是专门用于调节电网的无功功率的装置，以改善电网的功率因数。 同步发电机的基本型式分为旋转电枢式和旋转磁极式两种类型。这两类同步发电机虽然结构上有所不同，但基本原理是相同的，即磁场与导线相对运动，切割磁力线，导线产生感应电势。 旋转电枢式发电机的磁场是固定的，而电极则由原动机拖动旋转，三相交流电流通过**和电刷的连接输送到负载，这类发电机的优点是铁芯硅钢片的利用率高，而且定子的机座可作磁轭，以节约钢材，其缺点是输出的容量受到限制，电压也不能太高，因此，用这类发电机供电已很少采用，通常采用无刷发电机作交流励磁机用。 旋转磁极式发电机的电枢是固定的，而磁极是旋转的，电枢绕组均匀分布在整个铁心槽内，按磁极的形状，又可分为凸极式和隐极式两种。 凸极式发电机有明显的磁极，在磁极铁芯上套有集中磁极绕组，电的气隙是不均匀的，极弧下气隙较小，而极间部分气隙较大. 阴极式发电机没有明显的磁极，磁极绕组分散嵌在转子铁芯槽内，由于转子制成圆柱形，因此气隙是均匀的。 3.2无刷同步发电机 3.2.1无刷同步发电机的基本结构 无刷同步发电机无论是凸极式还是隐极式可分为两大部分，即定子和转子，静止部分称为定子，包括机座、定子铁芯、定子绕组、端盖、轴承盖及交流励磁机的定子等；转动部分称为转子，包括转子铁芯、磁极绕组、转轴、轴承、风扇、交流励磁机的电枢及旋转整流器等。 3.2.2同步发电机的工作原理及工作特性 同步发电机所谓同步，就是说发电机的转子由发动机拖动旋转后，在定子和转子之间的气隙里产生一个旋转磁场，这个旋转磁场是发电机的主磁场，又称为转子磁场。当主磁场切割三相电枢绕组的线圈时，就会产生三相感应电势，接通负载后，在电枢绕组中流过感应电流，这个*变电流也会在发电机的气隙中产生一个旋转磁场，这个旋转磁场称为电枢磁场，又称为定子磁场。 主磁场被发动机拖动旋转时，它拉着电枢旋转，就像两块磁铁之间有相互吸引力一样，就是说，发电机的转子带动电枢磁场以同一转速旋转，二者之间保持同步，故称为同步发电机。电枢磁场的转速称为同步转速。 由于定子三相绕组在空间的位置是对称的，彼此相差120°电角度，因此，定子绕组切割磁力线时，将产生对称三相感应电势。 定子每相绕组感应电势的有效值为：
青田新机电器有限公司 三相同步发电机和交流同步发电机操作规程编号： 1、起动发电机前必须认真阅读有关发电机的基本知识及注意事项。 2、发电期间必须专人、专职看守跟踪一切发电情况并记录。 3、起动前的准备。 (一)、检查柴油机各部分是否正常，各附件连接是否可靠，并排除不正常的现象。 (二)、检查电机起动系统电路接线是否正确，蓄电平是否充足电。（针对本厂设备，检查2个12V电瓶充电时应调置24V电压，再按充电器上的挡位1-9个档位调节，每一个挡位充足时会自动归零在仪表上显示，这时候继续调节更高一个档位充电，直到最高挡位充足时为止。） （三）、检查机油箱或底缸内机油是否符合表尺要求（即看机油表尺位置，表尺上刻有静满、动满刻度）不满时加相同型号机油。 （四）、检查水箱或水池的水是否能供给正常发电用量（冷却用）。 （五）、检查喷油泵调速器内的机油是否达到正常标准，不够时及时加满。 （六）、对有明确要求在起动前必须加注润滑脂的部位，一定要用高压枪加注润滑脂。（七）、检查过滤器的过滤芯有无堵。 1）、看空气过滤芯有无灰尘，如有灰尘用毛刷清除，不能用水、油清洗。 2）、看机油过滤器内有无脏物堵塞。 3）、看柴油或汽油过滤器内有无脏物堵塞。
（八）、准备柴油或汽油好后连接在油泵上，松开油泵上的螺母用手动压油，直到有油为止（这时候应排放油泵里的空气，继续压油直到空气流出，同时伴有油流出来为止，再拧紧排放处的螺母。） （九）、依次松开各缸喷油器上的高压油管接头螺母，将调速手柄置于柴油机运转位置转动柴油机使各部高压油管内的空气排净。 （十）、检查发电机电刷磨损情况，随时更换新电刷。 （十一）、气缸气门芯上加机油润滑。 4、柴油机启动 （一）、将钥匙插入起入起动锁里，转到启动位置上，按紧启动按钮到启动为止。（二）、柴油机启动后，空载转动时间在5分钟（即可逐步增加转速到800-1000r/min，注：根据各台发电机的转速情况定）并进入部分负荷运转，这要注意观察仪表上的水温度、机油温度、机油压力最低不能,才能允许全负荷运转. （三）、特别是在低温起动后，转速的增加应尽可能缓慢，以确保轴承得到足够的润滑，并使油压稳定。 5、柴油机的正常使用 （一）、柴油机投入正常使用后，应经常注视所有仪表的指示值和观察整机运行的动态；要经常检查冷却系统和各部分润滑油的液面，如发现有不符规定要求的或出现漏油时，应即给补充或检查原因予以排除。
1．同步发电机运行实验指导书2．发电机励磁调节装置实验指导书3．静态稳定实验(提纲，供参考) 4．发电机保护实验提示 5． 广西大学电气工程学院
同步发电机运行实验指导书 目录 一、实验目的 二、实验装置及接线 三、实验内容 实验一发电机组的起动和同步电抗Xd测定 实验二发电机同期并网实验 实验三发电机的正常运行 实验四发电机的特殊运行方式 实验五发电机的起励实验 四、实验报告 五、参考资料 六、附录 1．不饱和Xd的求法 2．用简化矢量图求Eq和δ 3．同期表及同期电压矢量分析
一、实验目的 同步发电机是电力系统最重要又最复杂的电气设备，在电力系统运行中起着十分重要的作用。通过实验，使学生掌握和巩固同步发电机及其运行的基本概念和基本原理，培养学生的实践能力、分析能力和创新能力，加强工程实线训练，提高学生的综合素质。 二、实验装置及接线 实验在电力系统监控实验室进行，每套实验装置以4KW直流电动机与同轴的1.5KW同步发电机为被控对象，配置常规仪表测量控制屏（常规控制）和自动控制屏（微机监控）。可实现对发电机组的测量、控制、信号、保护、调节、并列等功能，本次同步发电机运行实验，仅采用常规控制方式。 直流电动机-同步发电机组的参数如下： 直流电动机： 型号Z2-42，凸极机 额定功率4KW 额定电压DC220V 额定电流22A 额定转速1500r/min 额定励磁电压DC220V 额定励磁电流0.81A 同步发电机 型号STC-1.5 额定功率 1.5KW 额定电压AC400V(星接) 额定电流 2.7A 额定功率因数0.8 空载励磁电流1A 额定励磁电流2A 同步发电机接线如图电-01所示。发电机通过接触器1KM、转换开关1QS、
无刷交流同步发电机原理与构造 国民经济建设和人民生活时刻离不开电能，同步发电机由原动机驱动而旋转，把机械能转换成电能，向用电设备提供交流电源。 无刷同步发电机由于其无线电干扰小，无电刷，维护工作量少，运行可靠，性能优越，又便于实现无人值守，当今国内外己普遍推广应用。 第一节无刷同步发电机工作原理 一、电与磁的关系 （一）通电导体周围有磁场 在导体中通入电流之后，导体周围便产生磁场，而且沿导体全部长度上都存在着，该磁场的强弱决定于电流的大小，电流越大，磁场强度越强，磁场的方向按右手定则决定，如图8-1所示，将右手姆指伸直表示电流方向，将其余四指卷曲，这时四指所指的方向，就是磁场方向。 通电线圈 或螺线管周围 也产生磁场。 磁场的强度与
线圈匝数及电流大小成正比 , 磁场方向也以右手定则决定 , 如 图 8一2 所示 , 伸出右手姆指，其余四指卷曲，使四指的方向符 合线圈中电流方向 , 那么伸直的姆指所指的方向就是磁场方向。 发电机的磁场就是在磁极铁心外套上线图通以直流电而形成南、北磁极。当线圈断电后，磁极铁心仍有一定的磁性，俗 称“剩磁”，这是发电机自建电压的必不可少的条件。 （二）电磁感应 当导体(线)在磁场中运动或磁场在导体周围运动，两者互相切割时，在导体(线)中便感应电动势，这种现象称为电磁感 应。 感应电动势的方向与导体运动方向和磁场方向有关，可用“右手定则”来判定。伸右手于磁场内，手心对着N极,四指与 大姆指互相垂直，让大姆指指向导体运动方向，那么四指所指 方向就是感应电动势方向。发电机就是根据这个原理工作的。 如图8－3所示。 感应电动势的大小e与磁 感应强度B,导体切割磁力线的速度 v和导体长度l成正比。 e=B1v 要增大感应电动势，可采用下列办法： 1、增加被切割的磁力线数目，即增强磁场强度，磁场越强，感应电动势越大。
Voltage Diagrams of the Three-Phase Synchronous Generator on Balanced Load The voltage diagram is of very great importance for analyzing working conditions in a synchronous machine. It is possible to obtain from the voltage diagram the per cent variation of the synchronous generator voltage, the voltage increase with a drop in load and drop voltage for the transition from operation on no-load to operation on-load. The solution of these problems is of great importance: (1) for initial machine design when the necessary excitation current values are to be determined under various operating conditions and (2) when testing a finished machine to decide whether the machine conforms to given technical specifications. By using a voltage diagram, it is also possible to determine the operating conditions of a machine without actually applying the load, something which becomes especially difficult when the machine is of large rating. The voltage diagrams make it possible to obtain the fundamental performance characteristics of a machine by means of calculation. Finally, the voltage diagram allows to determine the power angle θ between the e. m. f. produced by the excitation field and the voltage across the terminals. Angle θplays a very important role in the analysis of the torque and power developed by a machine both in the steady-state and transient conditions. The vector difference between the e. m. f. E0due to the excitation flux and the terminal voltage V of a synchronous machine depends on the effect of the armature reaction and on the voltage drop in the active resistance and leakage inductive reactance of the armature winding. Since armature reaction depends to a very great extent on the type of the machine ( salient-pole or non-salient-pole ) , kind of load ( inductive, active or capacitive ) and on the degree of load symmetry ( balanced or unbalanced ) , all these factors must be duly considered when plotting a voltage diagram. It is necessary to bear in mind that all the e. m. f. s and voltages that participate as components in the voltage diagram should correspond to its fundamental frequency; therefore, all the e. m. f. s and voltages must preliminarily be resolved into harmonics and from each of them the fundamental wave must be taken separately. In the chapter where the armature reaction is considered an analysis was carried out which allowed to obtain the fundamental voltage wave produced by the armature field components revolving in step with the machine rotor. When a new machine is being commissioned, a vector diagram is plotted from the test data obtained from the experimental no-load and short-circuit
第五章第五节三相交流同步发电机
1、交流同步发电机转子的转速n与定子旋转磁场的转数0n的关系是______。 n> A．0n B．0 n < n= C．0n n≈ D．0n 2、称之为“电枢”的是______。 A．三相异步电动机的转子 B．直流发电机的定子 C．旋转磁极式三相同步发电机的定子 D．单相变压器的副边 3、下列哪种情形下同步发电机不存在电枢反应？______。 A．只带纯阻性负载 B．因故跳闸后 C．只带纯感性负载 D．只带纯容性负载 4、当同步发电机带上容性负载时，一般情况下，其电枢反应为______。A．兼有直轴增磁、交轴两种反应 B．只有直轴去磁反应 C．只有直轴增磁反应 D．兼有直轴去磁、直轴增磁两种反应
5、当同步发电机带上感性负载时，其电枢反应为______。 A．只有交轴反应 B．只有直轴去磁反应 C．只有直轴增磁反应 D．兼有交轴、直轴去磁两种反应 6、同步发电机分别带下列三种不同性质的三相对称负载运行：（1）cosΦ=1；（2）cosΦ=0.8滞后；（3）cosΦ=0.8超前，在输出电压和输出电流相同情况下，所需励磁电流______。 A．（1）最大 B．（2）最大 C．（3）最大 D．一样大 7、三相同步发电机空载运行时，其电枢电流______。 A．为0 B．最大 C．随电压变化 D．可以任意调节 8、自励发电机在起动后建立电压，是依靠发电机中的______。 A．电枢反应 B．剩磁
C．漏磁通 D．同步电抗 9、关于同步发电机的电枢反应的下列说法，正确的是______。 A．电枢反应是发电机固有的特性，与负载无关 B．由于电枢反应会引起发电机端电压变化，故当发电机端电压保持在额定值时，就没有电枢反应 C．只有当发电机带载后，才会有电枢反应 D．无论何种负载，电枢反应只会造成发电机端电压的降低 10、如图为三相同步发电机的空载特性曲线，E0为开路相电压，I f为励磁电流，一般选图中______点为其空载额定电压点。 A．A点 B．B点 C．C点 D．D点 11、同步发电机的额定容量一定，当所带负载的功率因数越低时，其提供的有功功率______。 A．小
80KW三相同步无刷发电机特殊故障一例 毛塔项目部孙凤军 故障现象：启动发电机，测得V1—W1之间电压为380Vac,U1—V1之间电压为220VAC,U1—W1之间电压为220VAC，V1与零线之间电压为220VAC。 发电机已经多人检修过，同时还伴有“扫膛现象”;从新绕过转子励磁线圈、更换过轴承等皆未解决问题。 根据故障现象分析：若果转子有问题，V1—W1两相电压应该同时受到影响，其输出电压会同时发生相同的变化,不会正常；若果励磁放大板故障，三相电压 应该全部很低或基本不发电；怀疑问题应出在定子线圈上。 检修过程：1.利用数字万用表对所有线圈逐一检测，未发现异常。 2.详细询问知情人士，据说此发电机重新绕过定子线圈。 于是拆开该发电机，取出转子，检查发现转子线圈、励磁二极管等全部正常，检查定子绕组时，发现其中有两个线槽局部曾被“扫膛”时，转子与定子槽摩 擦过热导致绝缘纸烧蚀损毁，怀疑其中线圈可能短路，使该相线圈匝数减少导 致发电量过低。拆检后，未发现异常。从新复位。 3.仔细考虑良久，突然想到有否可能在重绕定子线圈时，维修人员会不会将 线圈的头尾引线出错了，导致此故障呢？根据测得V1—W1之间电压为 380Vac,U1—V1之间电压为220VAC，U1—W1之间电压为220VAC，V1与零线之间电压为220VAC；分析可知故障一定出在U相，于是将其完全安装完毕，将U相的绕组头尾引线掉换后试机，测得：V1—W1之间电压为380Vac，U2—V1之间电压为380VAC，U2—W1之间电压为380VAC，U2、V1、W1与零线之间 为220 VAC。一切正常。 至此故障排除！
三相同步发电机和交流同步发电机操作规 程69
精品资料 青田新机电器有限公司 三相同步发电机和交流同步发电机操作规程编号：QXJ.03J-69 1、起动发电机前必须认真阅读有关发电机的基本知识及注意事项。 2、发电期间必须专人、专职看守跟踪一切发电情况并记录。 3、起动前的准备。 (一)、检查柴油机各部分是否正常，各附件连接是否可靠，并排除不正常的现象。 (二)、检查电机起动系统电路接线是否正确，蓄电平是否充足电。（针对本厂设备，检查2个12V电瓶充电时应调置24V电压，再按充电器上的挡位1-9个档位调节，每一个挡位充足时会自动归零在仪表上显示，这时候继续调节更高一个档位充电，直到最高挡位充足时为止。） （三）、检查机油箱或底缸内机油是否符合表尺要求（即看机油表尺位置，表尺上刻有静满、动满刻度）不满时加相同型号机油。 （四）、检查水箱或水池的水是否能供给正常发电用量（冷却用）。 （五）、检查喷油泵调速器内的机油是否达到正常标准，不够时及时加满。 （六）、对有明确要求在起动前必须加注润滑脂的部位，一定要用高压枪加注润滑脂。（七）、检查过滤器的过滤芯有无堵。 1）、看空气过滤芯有无灰尘，如有灰尘用毛刷清除，不能用水、油清洗。 2）、看机油过滤器内有无脏物堵塞。 3）、看柴油或汽油过滤器内有无脏物堵塞。 （八）、准备柴油或汽油好后连接在油泵上，松开油泵上的螺母用手动压油，直到有油为止（这时候应排放油泵里的空气，继续压油直到空气流出，同时伴有油流出来为止，再拧紧排放处的螺母。） （九）、依次松开各缸喷油器上的高压油管接头螺母，将调速手柄置于柴油机运转位置转动柴油机使各部高压油管内的空气排净。 （十）、检查发电机电刷磨损情况，随时更换新电刷。 （十一）、气缸气门芯上加机油润滑。 4、柴油机启动 （一）、将钥匙插入起入起动锁里，转到启动位置上，按紧启动按钮到启动为止。 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢2
实验报告 实验名称：三相同步电动机 小组成员：许世飞许晨光杨鹏飞王凯征 一．实验目的 1．掌握三相同步电动机的异步起动方法。 2．测取三相同步电动机的V形曲线。 3．测取三相同步电动机的工作特性。 二．预习要点 1．三相同步电动机异步起动的原理及操作步骤。 2．三相同步电动机的V形曲线是怎样的怎样作为无功发电机（调相机）3．三相同步电动机的工作特性怎样怎样测取 三．实验项目 1．三相同步电动机的异步起动。 ≈0时的V形曲线。 2．测取三相同步电动机输出功率P 2 3．测取三相同步电动机输出功率P =倍额定功率时的V 形曲线。 2 4．测取三相同步电动机的工作特性。 四．实验设备及仪器
1．实验台主控制屏； 2．电机导轨及转速测量； 3．功率、功率因数表（NMCL-001）； 4．同步电机励磁电源（含在主控制屏左下方，NMEL-19）； 5．直流电机仪表、电源（含在主控制屏左下方，NMEL-18）； 6．三相可调电阻器900Ω（NMEL-03）； 7．三相可调电阻器90Ω（NMEL-04）； 8．旋转指示灯及开关板（NMEL-05A）； 9．三相同步电机M08； 10．直流并励电动机M03。 五．实验方法 被试电机为凸极式三相同步电动机M08。 1．三相同步电动机的异步起动 实验线路图如图3-1。 实验开始前，MEL-13中的“转速控制”和“转矩控制”选择开关扳向“转矩控制”，“转矩设定”旋钮逆时针到底。 R的阻值选择为同步发电机励磁绕组电阻的10倍（约90欧姆），选用NMEL-04中的90Ω电阻。 开关S选用NMEL-05。
同步电机励磁电源（NMEL-19）固定在控制屏的右下部。 a ．把功率表电流线圈短接，把交流电流表短接，先将开关S 闭合于励磁电流源端，启动励磁电流源，调节励磁电流源输出大约左右，然后将开关S 闭合于可变电阻器R （图示左端）。 b ．把调压器退到零位，合上电源开关，调节调压器使升压至同步电动机额定电压220伏，观察电机旋转方向，若不符合则应调整相序使电机旋转方向符合要求。 c ．当转速接近同步转速时，把开关S 迅速从左端切换闭合到右端，让同步电动机励磁绕组加直流励磁而强制拉入同步运行，异步起动同步电动机整个起动过程完毕，接通功率表、功率因数表、交流电流表。 2．测取三相同步电动机输出功率P 2≈0时的V 形曲线 a ．按1方法异步起动同步电动机。使同步电动机输出功率P 2≈0。 b ．调节同步电动机的励磁电流I f 并使I f 增加，这时同步电动机的定子三相电流亦随之增加，直至电流达同步电动机的额定值，记录定子三相电流和相应的励磁电流、输入功率。 c ．调节同步电动机的励磁电流I f 使I f 使逐渐减小，这时定子三相电流亦随之减小，直至电流过最小值，记录这时的相应数据， 图4-5 三相同步电动机接线图（MCL-II、MEL-IIB）图3-1 三相同步电动机接线图（MCL-11、MEL-11B ）
n的关系是______。 1、交流同步发电机转子的转速n与定子旋转磁场的转数0 n> A．0n B．0 n < n= C．0n n≈ D．0n 2、称之为“电枢”的是______。 A．三相异步电动机的转子 B．直流发电机的定子 C．旋转磁极式三相同步发电机的定子 D．单相变压器的副边 3、下列哪种情形下同步发电机不存在电枢反应？______。 A．只带纯阻性负载 B．因故跳闸后 C．只带纯感性负载 D．只带纯容性负载 4、当同步发电机带上容性负载时，一般情况下，其电枢反应为______。 A．兼有直轴增磁、交轴两种反应 B．只有直轴去磁反应 C．只有直轴增磁反应 D．兼有直轴去磁、直轴增磁两种反应 5、当同步发电机带上感性负载时，其电枢反应为______。 A．只有交轴反应 B．只有直轴去磁反应 C．只有直轴增磁反应 D．兼有交轴、直轴去磁两种反应 6、同步发电机分别带下列三种不同性质的三相对称负载运行：（1）cosΦ=1；（2）cosΦ=0.8滞后；（3）cosΦ=0.8超前，在输出电压和输出电流相同情况下，所需励磁电流______。 A．（1）最大 B．（2）最大 C．（3）最大 D．一样大
7、三相同步发电机空载运行时，其电枢电流______。 A．为0 B．最大 C．随电压变化 D．可以任意调节 8、自励发电机在起动后建立电压，是依靠发电机中的______。 A．电枢反应 B．剩磁 C．漏磁通 D．同步电抗 9、关于同步发电机的电枢反应的下列说法，正确的是______。 A．电枢反应是发电机固有的特性，与负载无关 B．由于电枢反应会引起发电机端电压变化，故当发电机端电压保持在额定值时，就没有电枢反应 C．只有当发电机带载后，才会有电枢反应 D．无论何种负载，电枢反应只会造成发电机端电压的降低 10、如图为三相同步发电机的空载特性曲线，E0为开路相电压，I f为励磁电流，一般选图中______点为其空载额定电压点。 A．A点 B．B点 C．C点 D．D点 11、同步发电机的额定容量一定，当所带负载的功率因数越低时，其提供的有功功率______。 A．小 B．大 C．不变 D．不一定 12、船用无刷交流同步发电机的励磁方式属于______，大多采用旋转电枢式小型______发电机作为励磁机。 A．隐极／直流
三相同步发电机结构及工作原理1 LEROYSOMER 电球侧视图 LEROYSOMER 电球分解图 1.定子 2.转子100.励磁电枢90.励磁定子34 3.旋转二极管桥架347.浪涌抑制器198.AVR70.轴承 meccaltespa 电球分解图 10．励磁定子143.励磁线柱19.轴承11.旋转二极管架13.励磁电枢14.转子40.固定环 绕组和AVR Kirloskar 电球分解图 1.定子 2.转子 3.励磁转子 4.励磁定子10.AVR11.轴承22.旋转整流集成 发电机通常由定子、转子、端盖及轴承等部件构成。定子由定子铁芯、线包绕组、机座以及固定这些部分的其他结构件组成。转子由转子铁芯(或磁极、磁扼)绕组、护环、中心环、滑环、风扇及转轴等部件组成。由轴承及端盖将发电机的定子，转子连接组装起来，使转子能在定子中旋转，做切割磁力线的运动，从而产生感应电势。 发电机曲轴带动发电机的转子，利用“电磁感应”原理，发电机就会输出感应电动势，经闭合的负载回路就能产生电流。主磁场的建立：励磁绕组通入直流励磁电流，建立极性相间的励磁磁场，即建立起主磁场。 载流导体：三相对称的电枢绕组充当功率绕组，成为感应电势或者感应电流的载体（定子）。 切割运动：引擎曲轴拖动转子旋转（给电球输入机械能），极性相间的励磁磁场随轴一起旋转并顺次切割定子各相绕组（相当于绕组的导体反向切割励磁磁场）。 交变电势的产生：由于电枢绕组与主磁场之间的相对切割运动，电枢绕组中将会感应出大小和方向按周期性变化的三相对称交变电势。通过接线端子引出，接在回路中，便产生了电流。 励磁机 整流器 转子 定子 AVR(自动电压调节器) 风扇 飞轮连接 盘 出线端子
直流发电机和交流发电机区别、工作原理、结构方式 直流电机与交流电机区别 直流电机具有良好的启动特性和调速特性。因此,在调速性能要求较高的大型设备,比如轧钢机上都采用直流电动机拖动。但它存在着直流换向问题,结构复杂,维护检修不方便,而且消耗有色金属多。 一、直流电机的优点 ?直流电机具有良好的启动特 性和调速特性 ?直流电机的转矩比较大 ?维修比较便宜。 ?直流电机的直流相对于交流 比较节能环保。 二、直流电机的缺点 ?直流电机制造比较贵 ?有碳刷 三、交流电机的优点 ?交流电机制造比较便宜。 ?矢量变频技术的发展，已经可以用变频电机模拟成直流电 ?相对于直流电机在结构简单、维护容易、对环境要求低以及节能和提高生产力等方面具有足 够的优势，使得交流调速已经广泛运用于工农业生产、交通运输、国防以及日常生活之中。 四、交流电机的缺点 1.交流电机的启动性和调速性较差交流电机根据转速可分为同步电机和异步电机。 一、同步电机的主要运行方式有三种，即作为发电机、电动机和补偿机运行。 作为发电机运行是同步电机主要的运行方式，作为电动机运行是同步电机的另一种重要的运行方式。同步电动机的功率因数可以调节，在不要求调速的场合，应用大型同步电动机可以提高运行效率。近年来，小型同步电动机在变频调速系统中开始得到较多地应用。同步电机还可以接于电网作为同步补偿机。这时电机不带任何机械负载，靠调节转子中的励磁电流向电网发出所需的感性或者容性无功功率，以达到改善电网功率因数或者调节电网电压的目的。 二、异步电机
异步电机是一种交流电机，其负载时的转速与所接电网的频率之比不是恒定关系。还随着负载的大小发生变化。负载转矩越大，转子的转速越低。异步电机包括感应电机、双馈异步电机和交流换向器电机。感应电机应用广泛，在不致引起误解或混淆的情况下，一般可称感应电机为异步电机。 ?优点：结构简单，制造方便，价格便宜，运行方便。 ?缺点：功率因数滞后，轻载功率因数低，调速性能稍差。 ?主要做电动机用，一般不做发电机！ 三相异步电机按转子结构形式分为属笼式、绕线式；按外壳结构形式可分为开启式、防护式、封闭式和防爆式；按安装形式可分为立式、卧式。 交流发电机结构详细介绍 发电机通常由定子、转子、端盖及轴承等部件构成。定子由定子铁芯、线包绕组、机座以及固定这些部分的其他结构件组成。转子由转子铁芯(或磁极、磁扼)绕组、护环、中心环、滑环、风扇及转轴等部件组成。 由轴承及端盖将发电机的定子，转子连接组装起来，使转子能在定子中旋转，做切割磁力线的运动，从而产生感应电势，通过接线端子引出，接在回路中，便产生了电流。 （一）转子 转子的功用是产生旋转磁场，转子图如下： 转子由爪极、磁轭、磁场绕组、集电环、转子轴组成转子轴上压装着两块爪极，两块爪极各有六个鸟嘴形磁极,爪极空腔内装有磁场绕组(转子线圈)和磁轭。集电环由两个彼此绝缘的铜环组成，集电环压装在转子轴上并与轴绝缘，两个集电环分别与磁场绕组的两端相连。
无刷同步发电机的工作原理和结构特点 摘要：介绍了无刷同步发电机的结构特点，并着重对旋转整流器进行了分析说明。 叙词无刷电机同步发电机旋转整流器 1 引言 由于电能具有生产和变换比较经济，传输和分配比较容易，使用和控制比较方便等优点，因而成为现代最常用的一种能源。并且随着国民经济的不断发展，自动化程度越来越高，对电的需求量越来越大，不仅要求用电数量，同时对用电质量也提出了要求，无疑对同步发电机的性能也提出了高要求。而励磁方式直接影响到发电机的性能、可靠性和技术要求，因此励磁方式的研究成了电机发展的一个重要课题。原来一直采用直流发电机来劢磁，即用直流发电机发出来的直流电，通过滑环和电刷引进同步发电机的转子绕组，但随着电机容量的不断增大，直流电机的换向已成为一大难题，并且需要碳刷和滑环，存在碳刷磨损和碳刷粉末玷污线圈绝缘和其它零部件问题。随着半导体技术的发展，推动了无刷电机的发展。 2 无刷同步发电机的结构特点 无刷同步发电机由主发电机(同步发电机)，交流励磁机，旋转整流器等主要部分组成，主发电机转子、励磁机电枢和旋转整流器都装在同一轴上一起旋转，励磁机磁极固定在定子内侧。主发电机结构大同小异，都是转场式的，有隐极和凸极两种，交流励磁机为转枢式的。同步发电机由有刷进化到无刷主要是有了交流励磁机和旋转整流器。 2．1 交流励磁机 交流励磁机实为交流发电机，电枢铁心用优质电工钢片冲制后，紧密迭压在电枢支架上，然后热套到轴上，电枢绕组端部用玻璃钢绑扎，以承受高速旋转下的离心力。磁极用特殊钢片组成，具有适当的磁积能，保证交流发电机能自立建压，为主发电机提供励磁电流。交流发电机—般依靠自己的剩磁建压，有时为了提高起励的可靠性，不仅在励磁回中采取起励措施，而且还在交流励磁机的定子磁极极靴安放小块永久磁铁加以励磁。为了提高励磁系统的反应速度，交流励磁机的频率一般比主发电机的高，可高达数百赫兹，故交流励磁机的极数比主发电机的多，但最好不成简单的整数倍。(例如，某电机的主发电机极数为6，励磁机的极数为16) 2．2 旋转整流器 旋转整流器由半导体旋转整流二极管、快速熔断器、过电压保护器等元件组成，快速熔断器作为过电流或短路保护串联于每个二极管支路，浪涌抑制器或压敏电阻并联于旋转整流装置的直流侧两端可以吸收瞬时过电压，作过电压保护。旋转整流器与主发电机转子也是同轴安装，整流电路(单相、三相)应与交流励磁
毕业设计论文题目无刷同步发电机交流励磁机的设计 （院）系电气与信息工程系 专业电气工程及其自动化班级1 学号3 学生姓名 导师姓名 完成日期200年月15日
毕 业 设 计（论 文）任 务 书 ————☆———— 设计（论文）题目： 无刷同步发电机交流励磁机的设计 姓名 系别 电 气 系 专业 电 气 工 程 班级 01 学号3 指导老师 教研室主任 一、基本任务及要求： 1、基本技术要求： 1）﹑主发电机的励磁电压 V U d 92= 2） 、主发电机的励磁电流 A I d 2.53= 3）﹑额定转速 min /1000r n N = 4）﹑相数 m=3 5）﹑极对数 81000 1336060=?==n f p 2、本毕业设计课题主要完成以下设计内容： （1）交流励磁机的电磁设计方案； （2）无刷励磁方案的设计； （3）主要零部件图（定子冲片、定子绕组、转子冲片、转子绕组、 电机总装图等）的绘制； （4）说明书。 二、进度安排及完成时间： 2月16日——3月6日：查阅资料、撰写文献综述、撰写开题报告 3月6日：抽查文献综述、开题报告撰写情况 3月7日——3月21日：毕业实习、撰写实习报告 3月22日——5月29日：毕业设计 4月底：毕业设计中期抽查 5月30日——6月15日：撰写毕业设计说明书（论文） 6月16日——6月20日：修改、装订毕业设计说明书（论文） 6月20日——6月26日：毕业设计答辩
目录 摘要 (Ⅰ) Abstract (Ⅱ) 第1章绪论 (1) 1.1无刷同步发电机励磁系统概述 (1) 1.1.1二极管无刷励磁系统 (1) 1.1.2晶闸管无刷励磁系统 (4) 1.1.3无刷励磁系统的技术规范 (6) 1.2 无刷同步发电机的励磁方式 (8) 1.2.1按交流励磁功率源分 (8) 1.2.2按旋转元件分 (9) 1.2.3按有无交流励磁机分 (10) 1.3 励磁系统发展趋势 (12) 1.4同步发电机励磁系统应注意事项 (13) 第2章无刷同步发电机的工作原理和结构特点 (15) 2.1引述 (15) 2.2无刷同步发电机的结构特点 (15) 2.2.1 交流励磁机 (16) 2.2.2 旋转整流器 (16) 2.2.3 交流励磁机和旋转整流器的安装 (17) 2.3 交流励磁机的电压响应特性 (17) 2.3.1 空载励磁电压响应 (18) 2.3.2 负载励磁电压响应 (18) 2.3.3 发电机三相短路的励磁电压 (18) 2.4 无刷同步发电机的工作原理 (19) 第3章方案总体设计 (21) 第4章方案实体设计 (23) 4.1励磁机的电磁设计 (23) 4.1.1 磁路设计思想 (23) 4.1.2 性能调整 (25)
三相同步发电机的运行特性 一、实验目的 1、用实验方法测量同步发电机在对称负载下的运行特性。 2、由实验数据计算同步发电机在对称运行时的稳态参数。 二、预习要点 1、同步发电机在对称负载下有哪些基本特性？ 2、这些基本特性各在什么情况下测得？ 3、怎样用实验数据计算对称运行时的稳态参数？ 三、实验项目 1、测定电枢绕组实际冷态直流电阻。 2、空载实验：在n=n N、I=0的条件下，测取空载特性曲线U0=f(I f)。 3、三相短路实验：在n=n N、U=0的条件下，测取三相短路特性曲线I K=f(I f)。 4、纯电感负载特性：在n=n N、I=I N、cosφ≈0的条件下，测取纯电感负载特性曲线。 5、外特性：在n=n N、I f=常数、cosφ=1和cosφ=0.8(滞后)的条件下，测取外特性曲线U=f(I)。 6、调节特性：在n=n N、U=U N、cosφ=1的条件下，测取调节特性曲线I f=f(I)。 四、实验方法 1、实验设备 序号型号名称数量 1MET01电源控制屏1台 2DD03不锈钢电机导轨、测速系统及数显转速表1件 3DJ23校正直流测功机1台 4DJ18三相凸极式同步电机1台 5D34-2智能型功率、功率因数表1件 6D51波形测试及开关板1件 7D52旋转灯、并网开关、同步机励磁电源1件 2、屏上挂件排列顺序 D34-2、D52、D51 3、测定电枢绕组实际冷态直流电阻 被试电机为三相凸极式同步电机，选用DJ18。 测量与计算方法参见实验4-1。记录室温。测量数据记录于表5-1中。 表5－1 室温20℃ 绕组Ⅰ绕组Ⅱ绕组Ⅲ
I(mA) 48.126.733.833.826.740.826.733.547.1U(V) 0.760.420.530.530.420.640.420.530.74R(Ω) 63.363.663.863.863.663.863.663.263.6 图5-1 三相同步发电机实验接线图 4、空载实验 (1) 按图5-1接线，校正直流测功机ＭＧ按他励方式联接，用作电动机拖动三相同步发电机ＧＳ旋转，ＧＳ的定子绕组为Y 形接法(U N =220V)。R f2用R4组件上的90Ω与90Ω串联加R6上90Ω与90Ω并联共225Ω阻值，R st 用R2上的180Ω电阻值，R f1用R1上的1800Ω电阻值。开关S 1，S 2选用D51挂箱。 (2) 调节D52上的24V 励磁电源串接的R f2至最大位置。调节MG 的电枢串联电阻R st 至最大值，MG 的励磁调节电阻R f1至最小值。开关S 1、S 2均断开。将控制屏左侧调压器旋钮向逆时针方向旋转退到零位，检查控制屏上的电源总开关、电枢电源开关及励磁电源开关都须在“关”断的位置，作好实验开机准备。 (3) 接通控制屏上的电源总开关，按下“启动”按钮,接通励磁电源开关，看到电流表A 2有励磁电流指示后，再接通控制屏上的电枢电源开关,起动MG 。MG 起动运行正常后, 把R st 调至最小，调节R f1使MG 转速达到同步发电机的额定转速1500 r/min 并保持恒定。 (4) 接通GS 励磁电源，调节GS 励磁电流(必须单方向调节)，使I f 单方向递增至GS 输出电压U 0≈1.3U N 为止。 (5) 单方向减小GS 励磁电流，使I f 单方向减至零值为止，读取励磁电流I f 和相应的空载电压U 0。 (6) 共取数据7～9组并记录于表5-2中。表5-2 n=n N =1500r/min I=0序 号1234567891011 z
三相同步发电机的组成及工作原理 2009年04月17日 12:29 不详作者：佚名用户评论（0） 三相同步发电机由原动机拖动直流励磁的同步发电机转子，以转速n(rpm)旋转，根据电磁应原理，三相定子绕阻便感应交流电势。定子绕阻若接入用电负载，电机就有交流电能输出。若认为磁路不饱和，则电枢磁势与磁极磁势各自产生相应的磁通，并在定子绕阻内感因电势。对于极电机，电枢磁势所感应的电势可以表示为Ea=-jIaXa. Xa被称为电枢反应电抗。Xa+Xσ=Xs隐极同步发电机的同步电抗。对于凸极电机，因直轴.交轴处磁阻不同，可将电枢磁势分解成Fad和Faq分别研究。它们所感应的电势分别写成Ead=-jIdXad和Eaq=-jIqXaq，式中Xad.Xaq分别是直轴及交轴电枢反应电抗。Xad+Xσ =Xd.Xaq+Xσ=Xq,Xd和Xq分别为直轴同步电抗和交交轴同步电抗。Xσ为漏磁通引起的电抗。同步电抗是决定同步电机性能的一个重要参数，通个开路实验和稳态实验就可求取。 同步发电机的空载特性是一个很重要的特性，它直接影响着电机的其它特性，通个开路实验还可以发现励磁系统的故障。态短路特性和零功率因数特性也都属于同步电机的重要特性，和空载特性配合，可以求出同步发电机的态参数及确定出补偿电枢的励磁电流。 同步发电机的外特性曲线用来求取电机运行时的重要指标之一及电压调整率。 同步发电机的调整特性可使运行人员知道在功率因数一定时，不改变端电压值.负载电流到多小而不使励磁电流超过规定值。 国家标准"GB1029" 对三相同步电机的实验方法作了具体规定，适用于普通三相同步发电机的型式实验或检查实验。通过实验可以确定该电机各性能指标。各种电机的效率和电压调整率均在部颁标准的相应技术条件中有具体规定，将实验结果与标准规定数据比较即可确定某同步发电机的质量和性能了。 若求取额定励磁电流和电压变化率，一般用做图法，跟国家标准GB1029介绍，其具体步骤如下：（1）如图1上绘制开路特性曲线，并沿纵轴额定相电压相量UN. （2）自原点O作额定电枢电流相量IN，与纵轴成ΦN角（cosΦN 为额定功率因数）。 （3）从相量UN终端作出电枢绕组电阻压降INRa平行与相量，IN,Ra为基准工作温度时的绕组电阻（对大型电机的Ra可忽略不计，对小型电机可进可行实际测量），从INRa终端作一垂直于相量IN的保梯电抗压降相 量INXp（Xp的保梯电抗压降相量INXp（Xp的求法见下（5），UN和INRa及 和INRa及INXp的相量和为相量Ep,Ep和UN的夹角δ。 （4）由开路特性确定的对应于Ep的励磁电流为Ifp在相量终端上与纵 与纵轴成δ+ΦN角做相量Ifa （5）额定电枢电流时电枢反应的励磁电流Ifa和保梯电抗Xp的确定： 如右下图上的开路特性曲线，并在图上作F点，F点的纵坐标为额定电压，横坐标为零功率因数特性上对应于于额定电枢电压.额定电枢电流的励磁电流通过通过F点作平行于横轴的直线CF，取CF的长度等于三相稳态短特性曲线上对应于额定枢电流的励磁电流Ifk，自点C作直线平行于开路特性的直线部分于开路特性交于H，自CF作的垂线HK交CF于K，线段 HK的长度即为额定电枢电流时在保梯电流电抗Xp上的压降△Up，则保梯 电抗Xp，可按下式计算。 Xp＝△Up／IN 若用标么值绘制开路特性曲线时,则,即可直接得出.线段的长度代表对应于时的励磁电流. ?(6)与的向量和即为额定励磁电流。 （7）由开路特性曲线求出对应与开路电压。电压变化率按下式机算 △U=（U0-UN)/UN*100 注：实验室里为教学实验用的同步电机通常是小型的。