第1章 概述

1同步电机的用途和类型

1·1特征和用途

1·2主要类型

2运行概况

3发展趋向

第2章 基本工作原理

1同步电机的励磁磁场与电枢绕组的感应电动势

1·1直流励磁磁场

1·2电枢绕组的空载感应电动势

1·3高次谐波电动势的产生原因及其危害

2交流绕组的构成原理

2·1交流绕组的分类与线圈节距

2·2整数槽绕组的构成原理

2·3三相60°相带分数槽绕组的构成原理

2·4 60°相带绕组的对称条件

2·5并联支路数a与三相绕组的接法

2·6单相绕组

3交流绕组的磁动势

3·1单相分布绕组的磁动势

3·2对称三相绕组的合成磁动势

3·3圆形旋转磁场与非圆形旋转磁场

4同步电机电枢反应磁动势的折算

4·1同步电机的磁动势平衡关系、电枢反应磁动势的分解

4·2电枢反应磁动势的折算

5同步电机的电动势平衡方程、相量图和同步电抗

5·1不饱和时电枢绕组中的感应电动势

5·2不饱和时发电机的电动势平衡方程和同步电抗

5·3同步发电机的电动势-磁动势相量图和内功率因数角？0

5·4饱和时的气隙磁场、电动势平衡方程和同步电抗

6同步发电机

6·1同步发电机的运行特性

6·2同步电机的准同步并网与自同步并网

7同步电机的电磁功率和稳定条件

7·1损耗及效率

7·2电磁功率和电磁转矩

7·3静态稳定

7·4动态稳定概念

8同步电动机

8·1同步电动机的电动势平衡方程和相量图

8·2同步电动机无功功率的调节——V形曲线

9同步电机的稳态不对称负载运行

9·1分析方法——对称分量法

9·2相序电动势方程和相序阻抗

9·3不对称稳态短路

10突然短路

10·1分析方法概述

10·2空载时机端三相突然短路

10·3突然二相短路

10·4突然单相对中点短路

10·5突然短路的电流和时间常数汇总

10·6突然短路时的电磁转矩

11同步电机的振荡

11·1振荡时同步电机的转矩及转矩平衡方程

11·2同步电机的自由振荡和强制振荡

11·3定子电阻对振荡的影响

第3章 电磁设计

1主要尺寸的确定

1·1利用系数

1·2比值λ的选择

1·3主要尺寸及槽数、槽形的确定

1·4电磁负荷选择要点

2磁路计算

2·1凸极同步电机磁路及空载特性计算

2·2隐极同步电机磁路计算特点

2·3气隙长度的确定

2·4磁路各部分的磁通密度取值范围

2·5负载励磁电流计算

3参数及计算

3·1参数标么值

3·2电抗计算

3·3电阻计算

3·4时间常数计算

3·5主要参数的影响及典型数值

4损耗及效率

4·1损耗分类及设计要点

4·2空载铁损耗计算

4·3负载时杂散损耗计算

4·4效率

第4章 绕组绝缘结构和工艺

1概述

2绕组绝缘的基本性能

2·1耐热等级

2·2耐电性能

2·3绝缘电阻

2·4介质损失角正切（tgδ）及其增量（Δtgδ）

2·5机械性能

3高压定子绕组绝缘结构的设计

3·1绝缘结构设计要点

3·2定子绕组过电压倍数

3·3框式线圈匝间绝缘结构

3·4对地绝缘

3·5端部绝缘结构和斜边间隙

3·6绝缘结构的可靠性评定

4高压定子绕组绝缘工艺

4·1工艺流程

4·2绝缘工艺要点

5绕组端部连接件绝缘及端部绝缘间距

5·1绕组端部连接件和固定件绝缘

5·2并头套绝缘

5·3定子绕组端部绝缘间距

6电晕、电腐蚀及其防止

6·1槽部电晕、电腐蚀的起因和防止的原理

6·2端部出槽口处电晕的起因和防止的原理

6·3防晕措施

6·4高原电机和氢冷电机的电晕

7转子绕组绝缘工艺

7·1凸极磁极线圈绝缘及工艺要点

7·2隐极转子线圈绝缘及工艺要点

8绕组绝缘的检查试验

8·1条式线圈股间短路检查

8·2框式线圈匝间绝缘检查

8·3凸极磁极线圈匝间短路检查

8·4对地绝缘的耐压试验

8·5直流泄漏试验

8·6介质损失角tgδ检测

第5章 汽轮发电机

1概述

2主要尺寸的确定

2·1转子本体直径与长度的确定

2·2定子铁心直径与长度的确定

2·3定子槽数、绕组并联支路数和槽形的确定

2·4转子槽数和槽形的确定

2·5两极汽轮发电机初步设计的主要公式

3基本结构

3·1定子铁心

3·2定子绕组

3·3定子机座与端盖

3·4转轴

3·5转子绕组

3·6护环和中心环

3·7转子槽楔

3·8风扇

3·9集电环和电刷

3·10气体冷却器

3·11轴电流和轴承绝缘、接地电刷

4通风系统

4·1定子通风系统

4·2转子通风

5热计算要点

5·1热计算的基本公式和有关散热系数

5·2内冷线圈的温升计算

5·3电机不稳定温升与冷却

6氢冷汽轮发电机

6·1气隙取气氢内冷转子线圈结构

6·2机座与端盖

6·3氢冷汽轮发电机的油密封

6·4氢、油控制系统

7水内冷汽轮发电机

7·1定子绕组及其水电连接

7·2定子线圈的水接头

7·3定子线圈绝缘引水管及其接头

7·4转子绕组及其水电连接

7·5转子线圈绝缘引水管及其接头

7·6转子线圈引水管

7·7转子的进水箱和出水箱

7·8转子的进水装置和出水装置

7·9水内冷汽轮发电机的外部水系统

8大型汽轮发电机的几个特殊问题

8·1机座的隔振

8·2作用于定子绕组的电磁力及绕组槽部和端部的固定

8·3定子铁心端部及其附近金属结构件的电磁屏蔽

8·4转子阻尼系统

8·5轴的扭转振动概要

8·6转子校动平衡要点

8·7轴承及其油膜振荡

9汽轮发电机的非正常运行

9·1不对称负载运行

9·2异步运行

9·3功率因数变化时的运行

9·4水内冷汽轮发电机的短时断水运行

10汽轮发电机安装

10·1安装参数

10·2安装前的检查要点及对基础的要求

10·3定子安装

10·4转子安装

10·5轴承的安装

10·6环式油密封的安装

第6章 水轮发电机

1概述

2水轮发电机设计

2·1基本数据及要求

2·2主要尺寸选择

2·3安装结构型式选择

2·4槽数选择

2·5阻尼绕组

2·6外型尺寸估算

2·7总重及转子重量估算

2·8油量、水量和气量估算

2·9技术经济指标

3水轮发电机的结构与工艺

3·1定子

3·2转子

3·3座式滑动轴承

3·4立式电机用推力轴承

3·5导轴承

3·6机架

4水轮发电机的通风冷却

4·1冷却方式

4·2通风方式

4·3通风系统

4·4风扇

4·5通风计算

5水轮发电机的辅助设备

5·1制动装置

5·2永磁发电机

5·3水内冷水轮发电机定、转子冷却水的循环系统

6小容量水轮发电机

6·1特点

6·2结构要点

6·3系列产品技术数据

7灯泡式水轮发电机

7·1电磁设计要点

7·2结构设计要点

7·3通风冷却方式

7·4励磁系统选择

8发电电动机

8·1特点

8·2起动方式

8·3轴承

8·4变极原理

9水轮发电机的特殊运行方式

9·1调相运行

9·2进相运行

10水轮发电机的振动

10·1振动原因或条件

10·2振动标准

11水轮发电机的安装

11·1安装程序及大部件起吊

11·2发电机安装高程、中心确定及机组轴线检查和调整

11·3推力轴承受力调整

第7章 柴油发电机

1概述

1·1结构和安装方式

1·2发电机与柴油机的功率匹配

1·3对自励恒压柴油发电机的主要要求

2小型柴油发电机的设计要点

2·1定子绕组

2·2每极每相槽数q的选择

2·3斜槽

2·4气隙长度δ的确定

2·5磁极结构型式的选择

2·6磁极形状的选择

2·7防止产生轴电流的拼片条件

2·8轴的扭转振动

2·9通风冷却

2·10校平衡

2·11小型柴油发电机的主要尺寸及参数

3柴油发电机的运行

3·1无闪烁运行

3·2并联运行

4自励恒压柴油发电机的试验特点

4·1稳态电压调整率的测定

4·2电压整定范围的检查

4·3冷热态电压变化的测定

4·4突加额定负载及起动异步电动机能力的检查

4·5发电机在不对称负载工作时线电压偏差程度的测定

5故障现象、原因及处理方法

第8章 同步电动机和同步调相机

1同步电动机的特点和用途

2同步电动机的结构

2·1卧式同步电动机的常用结构

2·2阻尼绕组的结构及其焊接

2·3同步电动机的通风冷却方式

2·4对防爆同步电动机结构的要求

3同步电动机的起动

3·1起动方法

3·2异步起动特性及其设计要点

3·3牵入同步的条件

3·4起动特性计算

3·5起动时间计算

3·6异步起动时的绕组温升计算

3·7全压与降压起动对绕组温升的影响

4往复式压缩机用同步电动机飞轮力矩的选择

5同步电动机的功率圆图

6同步异步电动机

6·1用途和结构特点

6·2设计要点

7同步调相机

7·1特点和用途

7·2电力用同步调相机设计要点

7·3钢铁企业用同步调相机的设计要点

7·4同步调相机的起动方法

第9章 中频发电机

1感应子式发电机的特点和分类

1·1特点

1·2分类

2感应子式中频发电机工作原理

2·1多极倍齿距式感应子发电机工作原理

2·2多极等齿距式感应子发电机工作原理

2·3单极式磁路结构

2·4电枢反应及相量图

2·5运行特性

3设计与计算

3·1额定数据及选型

3·2主要电磁参数的确定

3·3磁路及空载特性计算

3·4 额定励磁电动势、额定励磁磁动势和参数的计算

3·5损耗和效率

3·6电磁材料的选择特点

4小型变频机

4·1基本数据

4·2对电压波形的要求与改善波形的方法

4·3结构要点

4·4控制系统

4·5使用维护

5感应加热用变频机

5·1基本数据

5·2并联运行

5·3控制系统

5·4结构要点

5·5关键工艺

5·6使用维护

第10章 同步电机的励磁系统

1概述

1·1励磁系统的种类及适用范围

1·2各种励磁系统的特点比较

1·3励磁系统术语

2自动励磁调节器

2·1调节器的种类

2·2调节器的组成

2·3半导体型自动励磁调节器基本单元的典型线路

2·4基本调节装置的总体工作原理

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

2·6直流电机励磁系统用的自动励磁调节器

3大中容量同步发电机及调相机的励磁系统

3·1对励磁系统的要求

3·2励磁系统简要说明

3·3发电机及调相机的灭磁

3·4整流器励磁系统的转子过电压及其限制

3·5励磁系统供电设备主要电气参数等的确定

4同步电动机的励磁系统

4·1对励磁系统的要求

4·2直流电机励磁系统

4·3可控硅励磁系统

5低压小型同步发电机的励磁系统

5·1对励磁系统的要求

5·2常用的几种励磁系统及其性能特点

5·3不可控电抗移相相复励系统

5·4谐振式相复励系统

5·5双绕组电抗分流式励磁系统

5·6自并励系统

5·7谐波励磁系统

6中频发电机的励磁系统

6·1工频他励可控硅励磁系统

6·2可控相复励系统

6·3晶体管自并励系统

7交流励磁机

7·1特点

7·2设计特点及性能参数

7·3结构特点

7·4辅助发电机的设计要点

7·5交流副励磁机

第11章 产品试验方法

1试验类型及项目

1·1型式试验与检查试验

1·2试验项目

2绝缘性能试验

2·1绕组对机壳及其相互间绝缘电阻测定

2·2电枢绕组匝间绝缘介电强度试验

2·3电枢绕组绝缘直流介电强度试验与泄漏电流测量

2·4电机绕组绝缘交流介电强度试验

3机械性能试验

3·1超速试验

3·2冲击短路电流时的机械强度试验

3·3氢冷汽轮发电机的气密试验

4温升与效率

4·1温升试验

4·2效率测定

5转矩测定

5·1最初起动电流和最初起动转矩的测定

5·2标称牵入转矩测定

5·3最大转矩测定

6参数测定

6·1方法选用

6·2测定方法

7其它性能测定

7·1额定励磁电流和电压变化率的测定

7·2电压波形正弦性畸变率测定

7·3飞轮力矩GD2的测定

附录

附录Ⅰ 两极3000转/分的汽轮发电机主要参数

附录Ⅱ 国外大容量汽轮发电机主要技术数据

附录Ⅲ 小容量水轮发电机系列产品技术数据

附录Ⅳ 500～5000千瓦水轮发电机部分产品技术数据

附录Ⅴ 灯泡式水轮发电机典型产品主要技术数据

附录Ⅵ 大容量水轮发电机典型产品主要技术数据

附录Ⅶ 国外大容量水轮发电机主要技术数据

参考文献