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　　一、定子 同步发电机的定子又称为电枢，其结构与异步电机相同，由定子铁心、电枢绕组、机座和 端盖等部件组成。 1． 定子铁心 定子铁心是磁路的一部分，又起固定电枢绕组的作用。它由 0.35 或 0.5 毫米厚的两面涂 有绝缘漆的硅钢片叠装而成。由于同步发电机的尺寸 较大，通常先将定子铁心冲成带有开口槽的扇形片， 如图 11.2.7 所示， 然后再把它们按圆周拼合叠装成定 子铁心。 定子铁心沿轴向长度每隔 30～60mm， 留有 6～ 10mm 的径向通风沟，以增加定子铁心的散热面积。整 个铁心通过端部压板及定位筋牢固地连成一体。 2．电枢绕组 汽轮发电机的电枢绕组一般为双层叠绕组，它由扁铜线绕制成型后，包以绝缘而成。为了 冷却需要， 线棒除了采用实心导线外， 大型同步发电机还通常采用空心与实心导线组合的型式， 空心导线可实现定子绕组水内冷。 绕组的直线部分嵌于定子铁心槽内， 是产生感应电动势的有 效部分，端接部分只起连接作用。嵌入铁心槽中的导线，用绝缘材料制成的槽楔作径向固定， 端部用绑扎或压板固定。 大型同步发电机的定子绕组电压较高， 对绕组的绝缘材料提出了较高 的要求。

　　3．机座和端盖 机座和端盖构成电机的壳体， 主要用来支持和固定定子铁心并构成冷却风道， 由钢板焊接 而成。 机座和定子铁心外圆之间留有空间， 加上隔板形成风道。 机座、 端盖和隔板构成的空间， 加上风道、冷却器及风扇等，构成密闭的通风冷却系统。 定子部分除上述主要部件外，还有轴承、轴承座及电刷等部件。汽轮发电机定子装配如图 11.2.3 所示。 二、转子 转子由转子铁心、励磁绕组、阻尼绕组、护环和中心环、滑环和风扇等组成。 1．转子铁心 转子铁心是磁路的一部分，又起固定励磁绕组和阻尼绕组的作用。汽轮发电机转速很高， 转子所受离心力很大， 所以转子铁心由高机械强度和导磁性能好的整块合金钢锻造而成。 转子 圆周上有三分之一部分没有槽，称作大齿，做为发电机的主磁极；转子表面其余部分铣有辐射 形或平行的开口槽以安放励磁绕组。汽轮发电机的转子铁心截面如图 11.2.8 所示，整个转子 装配如图 11.2.4 所示。

　　同步发电机运行时， 转子磁极产生的主磁场是由转子励磁绕组通入直流电流建立的。 提供 励磁电流的装置称为励磁系统。下面简要介绍几种同步发电机的励磁系统。 一、直流励磁机励磁系统 用直流发电机作为励磁电源向同步发电机提供励磁电流， 称为直流发电机励磁系统， 这是 同步发电机最基本的励磁方式。 最简单的办法是安装一台并励直流发电机， 使其与同步发电机 同轴旋转， 依靠产生的直流电压为同步发电机的励磁绕组提供直流电流， 此直流发电机称为励 磁机。在同步发电机的运行方式中，有时需要励磁电压快速上升，为达此目的，励磁机可以采 用他励式，这时再用另外一台并励直流发电机供给励磁机的励磁电流，如图 11.3.1 所示。其 中， 供给同步发电机励磁电流的他励直流发电机称为主励磁机； 供给主励磁机励磁电流的并励 直流发电机称为副励磁机。

　　转子由原动机拖动旋转，转子磁场切割定子绕组在时间上有先后。如图 11.1.1 中，当转 子逆时针方向旋转时，转子磁场切割定子绕组的先后顺序依次为 U 相、V 相、W 相，因此 U 相超前 V 相 120 o 电角度，V 相超前 W 相 120 o 电角度。即三相电动势的相序与转子的转向一 致，因此相序由转子的转向决定。 二、同步发电机的分类 同步发电机可以按结构型式、原动机的类别和冷却方式进行分类。 1．按结构型式分类 按结构型式分，同步电机可分为： (1)旋转磁极式：如图 11.1.2 所示，高压大中容量的同步发电机均采用这种结构型式； (2)旋转电枢式：如图 11.1.3 所示，这种结构型式只适用于小容量同步电机。 在旋转磁极式的电机中，按磁极形状又可分为隐极式和凸极式两种，分别如图 11.1.2(a)

　　(2)氢气冷却(氢冷)：氢气冷却的效果明显优于空气冷却，在汽轮发电机中被广泛应用， 并从外冷式发展为内冷式，定、转子绕组均采用空心导线，直接将氢气压缩进导体带走热量。 为了运行安全，应用中要注意解决防漏和防爆问题。 (3)水冷却(水冷)：水的冷却效果优于氢气。主要方式为水内冷，以定子绕组内冷的应用 为多，面临泄露和积垢堵塞问题。 目前，除小容量的汽轮发电机仍采用空气冷却外，功率超过 50 兆瓦的汽轮发电机，广泛 采用氢、水或几种不同冷却介质分别冷却不同部件的冷却方式。冷却组合方式有如下几种：① 定、转子绕组和定子铁心均氢外冷；②定子绕组水内冷、转子绕组氢内冷、定转子铁心氢外冷 (水一氢一氢)；③定、转子绕组水内冷，定子铁心氢冷(水一水一氢)；④定、转子绕组水内冷、 定子铁心空冷(水一水一空)等。 三、 同步发电机的额定值 额定值是制造厂对电机的正常合理安全使用所作的参数规定，同时也是电机设计和试验 的依据。同步发电机的额定值有： 。 1．额定功率 PN (kW 或 MW)：指在额定状态下运行时，发电机的输出功率（电功率） 2．额定电压 U N （V 或 kV） ：指在额定状态下运行时，按照制造厂的规定，定子三相绕 组上的线电压。 ：指在额定状态下运行时，按照制造厂的规定，流过定子绕组 3．额定电流 I N （A 或 kA） 的线.额定频率 f N （HZ） ：我国额定工业频率规定为 f N =50 Hz 。 5．额定功率因数 cos ϕ N ：指在额定运行时，发电机输出的有功功率和视在功率的比值。 6. 额定转速 n N (r/min): 指在额定运行时，发电机的转速，即为同步转速。 发电机的额定功率 PN 、额定电压 U N 和额定电流 I N 之间的关系为