《电机工程手册 第19篇 同步电机 第20篇 异步电机 第21篇 直流电机 试用本》求取 ⇩

第1章概述1

1同步电机的用途和类型1

1·1特征和用途1

1·2主要类型1

2运行概况1

3发展趋向4

第2章基本工作原理5

1同步电机的励磁磁场与电枢绕组的感应电动势5

1·1直流励磁磁场5

1·2电枢绕组的空载感应电动势6

1·3高次谐波电动势的产生原因及其危害6

2交流绕组的构成原理7

2·1交流绕组的分类与线圈节距7

2·2整数槽绕组的构成原理8

2·3三相60°相带分数槽绕组的构成原理10

2·460°相带绕组的对称条件12

2·5并联支路数a与三相绕组的接法12

2·6单相绕组12

3交流绕组的磁动势13

3·1单相分布绕组的磁动势13

3·2对称三相绕组的合成磁动势13

3·3圆形旋转磁场与非圆形旋转磁场14

4同步电机电枢反应磁动势的折算16

4·1同步电机的磁动势平衡关系、电枢反应磁动势的分解16

4·2电枢反应磁动势的折算16

5同步电机的电动势平衡方程、相量图和同步电抗17

5·1不饱和时电枢绕组中的感应电动势18

5·2不饱和时发电机的电动势平衡方程和同步电抗18

5·3同步发电机的电动势-磁动势相量图和内功率因数角？018

5·4饱和时的气隙磁场、电动势平衡方程和同步电抗19

6同步发电机20

6·1同步发电机的运行特性20

6·2同步电机的准同步并网与自同步并网20

7同步电机的电磁功率和稳定条件21

7·1损耗及效率21

7·2电磁功率和电磁转矩21

7·3静态稳定22

7·4动态稳定概念22

8同步电动机23

8·1同步电动机的电动势平衡方程和相量图23

8·2同步电动机无功功率的调节——V形曲线23

9同步电机的稳态不对称负载运行24

9·1分析方法——对称分量法24

9·2相序电动势方程和相序阻抗26

9·3不对称稳态短路26

10突然短路26

10·1分析方法概述26

10·2空载时机端三相突然短路26

10·3突然二相短路27

10·4突然单相对中点短路28

10·5突然短路的电流和时间常数汇总28

10·6突然短路时的电磁转矩28

11同步电机的振荡30

11·1振荡时同步电机的转矩及转矩平衡方程30

11·2同步电机的自由振荡和强制振荡31

11·3定子电阻对振荡的影响32

第3章电磁设计32

1主要尺寸的确定32

1·1利用系数33

1·2比值λ的选择33

1·3主要尺寸及槽数、槽形的确定34

1·4电磁负荷选择要点34

2磁路计算35

2·1凸极同步电机磁路及空载特性计算35

2·2隐极同步电机磁路计算特点37

2·3气隙长度的确定39

2·4磁路各部分的磁通密度取值范围39

2·5负载励磁电流计算40

3参数及计算41

3·1参数标么值41

3·2电抗计算41

3·3电阻计算44

3·4时间常数计算46

3·5主要参数的影响及典型数值46

4损耗及效率46

4·1损耗分类及设计要点46

4·2空载铁损耗计算46

4·3负载时杂散损耗计算48

4·4效率51

第4章绕组绝缘结构和工艺51

1概述51

2绕组绝缘的基本性能51

2·1耐热等级51

2·2耐电性能51

2·3绝缘电阻53

2·4介质损失角正切（tgδ）及其增量（Δtgδ）53

2·5机械性能54

3高压定子绕组绝缘结构的设计54

3·1绝缘结构设计要点54

3·2定子绕组过电压倍数55

3·3框式线圈匝间绝缘结构55

3·4对地绝缘55

3·5端部绝缘结构和斜边间隙59

3·6绝缘结构的可靠性评定60

4高压定子绕组绝缘工艺60

4·1工艺流程60

4·2绝缘工艺要点60

5绕组端部连接件绝缘及端部绝缘间距62

5·1绕组端部连接件和固定件绝缘62

5·2并头套绝缘64

5·3定子绕组端部绝缘间距64

6电晕、电腐蚀及其防止65

6·1槽部电晕、电腐蚀的起因和防止的原理65

6·2端部出槽口处电晕的起因和防止的原理68

6·3防晕措施70

6·4高原电机和氢冷电机的电晕70

7转子绕组绝缘工艺72

7·1凸极磁极线圈绝缘及工艺要点72

7·2隐极转子线圈绝缘及工艺要点73

8绕组绝缘的检查试验74

8·1条式线圈股间短路检查74

8·2框式线圈匝间绝缘检查75

8·3凸极磁极线圈匝间短路检查75

8·4对地绝缘的耐压试验75

8·5直流泄漏试验77

8·6介质损失角tgδ检测77

第5章汽轮发电机78

1概述78

2主要尺寸的确定78

2·1转子本体直径与长度的确定78

2·2定子铁心直径与长度的确定79

2·3定子槽数、绕组并联支路数和槽形的确定79

2·4转子槽数和槽形的确定80

2·5两极汽轮发电机初步设计的主要公式80

3基本结构80

3·1定子铁心80

3·2定子绕组84

3·3定子机座与端盖85

3·4转轴85

3·5转子绕组87

3·6护环和中心环88

3·7转子槽楔89

3·8风扇89

3·9集电环和电刷90

3·10气体冷却器90

3·11轴电流和轴承绝缘、接地电刷92

4通风系统92

4·1定子通风系统92

4·2转子通风93

5热计算要点95

5·1热计算的基本公式和有关散热系数97

5·2内冷线圈的温升计算97

5·3电机不稳定温升与冷却99

6氢冷汽轮发电机100

6·1气隙取气氢内冷转子线圈结构101

6·2机座与端盖101

6·3氢冷汽轮发电机的油密封103

6·4氢、油控制系统103

7水内冷汽轮发电机104

7·1定子绕组及其水电连接106

7·2定子线圈的水接头106

7·3定子线圈绝缘引水管及其接头107

7·4转子绕组及其水电连接107

7·5转子线圈绝缘引水管及其接头108

7·6转子线圈引水管108

7·7转子的进水箱和出水箱109

7·8转子的进水装置和出水装置109

7·9水内冷汽轮发电机的外部水系统110

8大型汽轮发电机的几个特殊问题110

8·1机座的隔振110

8·2作用于定子绕组的电磁力及绕组槽部和端部的固定111

8·3定子铁心端部及其附近金属结构件的电磁屏蔽112

8·4转子阻尼系统113

8·5轴的扭转振动概要114

8·6转子校动平衡要点114

8·7轴承及其油膜振荡116

9汽轮发电机的非正常运行117

9·1不对称负载运行117

9·2异步运行117

9·3功率因数变化时的运行117

9·4水内冷汽轮发电机的短时断水运行117

10汽轮发电机安装117

10·1安装参数117

10·2安装前的检查要点及对基础的要求117

10·3定子安装118

10·4转子安装118

10·5轴承的安装119

10·6环式油密封的安装119

第6章水轮发电机120

1概述120

2水轮发电机设计120

2·1基本数据及要求120

2·2主要尺寸选择124

2·3安装结构型式选择127

2·4槽数选择129

2·5阻尼绕组130

2·6外型尺寸估算131

2·7总重及转子重量估算132

2·8油量、水量和气量估算132

2·9技术经济指标132

3水轮发电机的结构与工艺132

3·1定子133

3·2转子136

3·3座式滑动轴承144

3·4立式电机用推力轴承145

3·5导轴承150

3·6机架152

4水轮发电机的通风冷却154

4·1冷却方式154

4·2通风方式154

4·3通风系统155

4·4风扇156

4·5通风计算156

5水轮发电机的辅助设备157

5·1制动装置157

5·2永磁发电机157

5·3水内冷水轮发电机定、转子冷却水的循环系统158

6小容量水轮发电机160

6·1特点160

6·2结构要点161

6·3系列产品技术数据162

7灯泡式水轮发电机162

7·1电磁设计要点162

7·2结构设计要点164

7·3通风冷却方式164

7·4励磁系统选择164

8发电电动机164

8·1特点164

8·2起动方式165

8·3轴承165

8·4变极原理166

9水轮发电机的特殊运行方式167

9·1调相运行167

9·2进相运行168

10水轮发电机的振动168

10·1振动原因或条件168

10·2振动标准168

11水轮发电机的安装168

11·1安装程序及大部件起吊168

11·2发电机安装高程、中心确定及机组轴线检查和调整168

11·3推力轴承受力调整172

第7章柴油发电机172

1概述172

1·1结构和安装方式173

1·2发电机与柴油机的功率匹配173

1·3对自励恒压柴油发电机的主要要求173

2小型柴油发电机的设计要点174

2·1定子绕组174

2·2每极每相槽数q的选择175

2·3斜槽175

2·4气隙长度δ的确定175

2·5磁极结构型式的选择175

2·6磁极形状的选择175

2·7防止产生轴电流的拼片条件176

2·8轴的扭转振动176

2·9通风冷却176

2·10校平衡177

2·11小型柴油发电机的主要尺寸及参数177

3柴油发电机的运行177

3·1无闪烁运行177

3·2并联运行177

4自励恒压柴油发电机的试验特点178

4·1稳态电压调整率的测定178

4·2电压整定范围的检查179

4·3冷热态电压变化的测定179

4·4突加额定负载及起动异步电动机能力的检查179

4·5发电机在不对称负载工作时线电压偏差程度的测定179

5故障现象、原因及处理方法179

第8章同步电动机和同步调相机180

1同步电动机的特点和用途180

2同步电动机的结构180

2·1卧式同步电动机的常用结构180

2·2阻尼绕组的结构及其焊接181

2·3同步电动机的通风冷却方式182

2·4对防爆同步电动机结构的要求183

3同步电动机的起动183

3·1起动方法183

3·2异步起动特性及其设计要点184

3·3牵入同步的条件184

3·4起动特性计算185

3·5起动时间计算185

3·6异步起动时的绕组温升计算185

3·7全压与降压起动对绕组温升的影响186

4往复式压缩机用同步电动机飞轮力矩的选择186

5同步电动机的功率圆图187

6同步异步电动机188

6·1用途和结构特点188

6·2设计要点188

7同步调相机189

7·1特点和用途189

7·2电力用同步调相机设计要点189

7·3钢铁企业用同步调相机的设计要点190

7·4同步调相机的起动方法190

第9章中频发电机191

1感应子式发电机的特点和分类191

1·1特点191

1·2分类191

2感应子式中频发电机工作原理191

2·1多极倍齿距式感应子发电机工作原理191

2·2多极等齿距式感应子发电机工作原理193

2·3单极式磁路结构194

2·4电枢反应及相量图195

2·5运行特性195

3设计与计算196

3·1额定数据及选型196

3·2主要电磁参数的确定196

3·3磁路及空载特性计算197

3·4额定励磁电动势、额定励磁磁动势和参数的计算199

3·5损耗和效率200

3·6电磁材料的选择特点200

4小型变频机201

4·1基本数据201

4·2对电压波形的要求与改善波形的方法202

4·3结构要点203

4·4控制系统204

4·5使用维护204

5感应加热用变频机204

5·1基本数据204

5·2并联运行204

5·3控制系统205

5·4结构要点205

5·5关键工艺208

5·6使用维护208

第10章同步电机的励磁系统210

1概述210

1·1励磁系统的种类及适用范围210

1·2各种励磁系统的特点比较210

1·3励磁系统术语210

2自动励磁调节器215

2·1调节器的种类215

2·2调节器的组成215

2·3半导体型自动励磁调节器基本单元的典型线路216

2·4基本调节装置的总体工作原理220

2·5大中容量同步发电机用自动励磁调节器的基本性能指标221

2·6直流电机励磁系统用的自动励磁调节器221

3大中容量同步发电机及调相机的励磁系统221

3·1对励磁系统的要求221

3·2励磁系统简要说明222

3·3发电机及调相机的灭磁225

3·4整流器励磁系统的转子过电压及其限制226

3·5励磁系统供电设备主要电气参数等的确定226

4同步电动机的励磁系统231

4·1对励磁系统的要求231

4·2直流电机励磁系统231

4·3可控硅励磁系统231

5低压小型同步发电机的励磁系统233

5·1对励磁系统的要求233

5·2常用的几种励磁系统及其性能特点233

5·3不可控电抗移相相复励系统234

5·4谐振式相复励系统237

5·5双绕组电抗分流式励磁系统238

5·6自并励系统238

5·7谐波励磁系统239

6中频发电机的励磁系统242

6·1工频他励可控硅励磁系统242

6·2可控相复励系统242

6·3晶体管自并励系统242

7交流励磁机242

7·1特点242

7·2设计特点及性能参数243

7·3结构特点244

7·4辅助发电机的设计要点245

7·5交流副励磁机246

第11章产品试验方法246

1试验类型及项目246

1·1型式试验与检查试验246

1·2试验项目246

2绝缘性能试验247

2·1绕组对机壳及其相互间绝缘电阻测定247

2·2电枢绕组匝间绝缘介电强度试验247

2·3电枢绕组绝缘直流介电强度试验与泄漏电流测量247

2·4电机绕组绝缘交流介电强度试验248

3机械性能试验249

3·1超速试验249

3·2冲击短路电流时的机械强度试验249

3·3氢冷汽轮发电机的气密试验249

4温升与效率249

4·1温升试验249

4·2效率测定252

5转矩测定254

5·1最初起动电流和最初起动转矩的测定254

5·2标称牵入转矩测定254

5·3最大转矩测定254

6参数测定255

6·1方法选用255

6·2测定方法255

7其它性能测定258

7·1额定励磁电流和电压变化率的测定258

7·2电压波形正弦性畸变率测定258

7·3飞轮力矩GD2的测定259

附录260

附录Ⅰ两极3000转/分的汽轮发电机主要参数260

附录Ⅱ 国外大容量汽轮发电机主要技术数据261

附录Ⅲ 小容量水轮发电机系列产品技术数据261

附录Ⅳ 500～5000千瓦水轮发电机部分产品技术数据262

附录Ⅴ 灯泡式水轮发电机典型产品主要技术数据263

附录Ⅵ 大容量水轮发电机典型产品主要技术数据263

附录Ⅶ 国外大容量水轮发电机主要技术数据264

参考文献264