เครื่องซิงโครนัส การสร้างเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัส

อุปกรณ์และหลักการทำงาน เครื่องซิงโครนัสส่วนใหญ่ใช้เป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้า พวกเขาจะติดตั้งในโรงไฟฟ้าเพื่อแปลง พลังงานกลเป็นไฟฟ้า

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสประกอบด้วยสเตเตอร์คงที่ 2 (รูปที่ 196, a) ซึ่งวางขดลวดสามเส้น (A - X, BY, C - Z) และโรเตอร์หมุน 1 พร้อมเสาที่มีขดลวดกระตุ้น OB . gok คงที่เข้าสู่ขดลวดกระตุ้นแม่เหล็กโรเตอร์และตัวเสนอญัตติสำคัญหมุนด้วยความถี่ n ในกรณีนี้ขดลวดสเตเตอร์ตัดกัน สนามแม่เหล็กและตัวแปร e ถูกเหนี่ยวนำให้เกิด d.s. เลื่อนเฟสเป็นมุม 120 แหล่งที่มา กระแสตรงการกระตุ้น 1 ในเครื่องกระตุ้นคือเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงขนาดเล็กซึ่งมีกำลัง 2-3% ของกำลังของเครื่องกำเนิดเฟสบาป กระดองของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงเชื่อมต่อกับเพลา เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสและถูกขับเคลื่อนโดยผู้เสนอญัตติสำคัญทั่วไป

ในระหว่างการทำงานของเครื่องยนต์หลัก (รูปที่ 196, b) เพลาโรเตอร์ 1 และเกราะ 2 จะหมุน กระแสกระตุ้น 1 ไหลผ่านจากขั้วบวกของตัวกระตุ้นผ่านแปรง Sch1 และวงแหวน 3 ขดลวดกระตุ้นของ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัส 6, วงแหวน 4, แปรง Sch2 ไปยังขั้วลบของเครื่องกระตุ้น

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสบางเครื่องใช้การกระตุ้นตัวเองเพื่อสร้างฟลักซ์แม่เหล็ก ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดังกล่าว วงจรกระตุ้นจะเชื่อมต่อกับขดลวดสเตเตอร์ 7 ผ่านวงจรเรียงกระแสพิเศษ เมื่อโรเตอร์ 5 หมุนในขดลวดสเตเตอร์ 7 ขนาดเล็ก กระแสสลับเนื่องจากการเหนี่ยวนำที่เหลือ กระแสนี้ได้รับการแก้ไขและเมื่อเข้าสู่ขดลวดกระตุ้นจะช่วยเพิ่มฟลักซ์แม่เหล็กของโรเตอร์และด้วยเหตุนี้ e ดีเอส เครื่องกำเนิดไฟฟ้า โรเตอร์สามารถหมุนได้ด้วยไอน้ำหรือกังหันน้ำหรือเครื่องยนต์ สันดาปภายใน. ตามนี้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสเรียกว่าเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเทอร์โบเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังน้ำหรือเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซล

ความถี่ 1 ของกระแสที่สร้างขึ้นเป็นสัดส่วนโดยตรงกับความเร็วในการหมุนของเครื่องยนต์หลัก n และจำนวนคู่ของเสาโรเตอร์: 1 = - rp/60 ดังนั้นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าความเร็วต่ำที่ทำงานร่วมกับกังหันน้ำจึงมีขั้วที่เด่นชัดจำนวนมาก เครื่องกำเนิดขั้วโดยนัยทำงานร่วมกับกังหันไอน้ำและรวดเร็ว

e ถูกเหนี่ยวนำในแต่ละขดลวดสเตเตอร์ ดีเอส

E \u003d 4.44 / dF K,

โดยที่ใช่คือจำนวนรอบของขดลวด

Ф - ฟลักซ์แม่เหล็กของโรเตอร์;

K คือสัมประสิทธิ์การม้วนตัวคงที่

อี.ดี.ส. และแรงดันของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าถูกควบคุมโดยลิโน่ในวงจรขดลวดกระตุ้นของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรง หากกระแสกระตุ้นของเครื่องกำเนิดไฟฟ้านี้เพิ่มขึ้น แรงดันและกระแสกระตุ้น 1 ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสจะเพิ่มขึ้น ซึ่งเป็นผลมาจากฟลักซ์แม่เหล็ก F ของโรเตอร์และอีเหนี่ยวนำให้เกิด e เพิ่มขึ้น ดีเอส ประสิทธิภาพของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสกำลังสูงถึง 96-97%

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสใช้สำหรับแหล่งจ่ายไฟสำรองของระบบรถไฟอัตโนมัติและอุปกรณ์ telemechanics พวกเขาเข้ามา

ข้าว. 197. เครื่องกำเนิดไฟฟ้าซิงโครนัสสามเฟส (เครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซล):

1 - ตัวเรือนสเตเตอร์; 2 - แกนสเตเตอร์; 3 - ร่องของแกนสเตเตอร์; 4 - ขดลวดสเตเตอร์สามเฟส; 5 - เสาโรเตอร์; 6 --- คอยล์ขดลวดกระตุ้น; 7 - เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงในชุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซล (DGA) (รูปที่ 197) ซึ่งใช้ในกรณีที่ไฟฟ้าดับ สถานีไฟฟ้าย่อย. เมื่อเชื่อมต่อขดลวดสเตเตอร์กับดาว แรงดันไฟฟ้าเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดังกล่าวคือ 380 V, กำลัง - 12, 24 หรือ 48 kV A.

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลมีการติดตั้งอุปกรณ์ระบบควบคุมแรงดันไฟอัตโนมัติและกระตุ้นตัวเอง (รูปที่ 198) ขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลง 77 ต่ออนุกรมกับโหลด และขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลง T2 ต่อขนานกับโหลด ขดลวดทุติยภูมิหม้อแปลงเหล่านี้เชื่อมต่อแบบขนานและป้อนวงจรเรียงกระแส B ซึ่งเชื่อมต่อกับขดลวดกระตุ้น OB ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัส กระแสทุติยภูมิของหม้อแปลงซีรีย์ 1g ขึ้นอยู่กับกระแสโหลด 1 กระแสรอง 1 และหม้อแปลงขนาน - จากแรงดันโหลดและ กระแสที่อินพุตของวงจรเรียงกระแส 1^ เท่ากับผลรวมทางเรขาคณิตของกระแสและ 1 "นั่นคือ 1 - 1 g +

กระแสกระตุ้น 1 V ไม่เพียงขึ้นอยู่กับกระแส 1 และแรงดันและโหลด แต่ยังขึ้นกับมุมการเปลี่ยนด้วย<р между ними.

ดังนั้นรูปแบบดังกล่าวจึงเรียกว่ารูปแบบการทบต้นเฟส

อัตราส่วนหม้อแปลง 77,

T2 และตัวเหนี่ยวนำ L ของขดลวดที่รวมไว้ถูกเลือกเพื่อให้กระแสใด ๆ 1

ข้าว. 198. แบบแผนของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสที่มีการควบคุมแรงดันไฟฟ้าอัตโนมัติ

และมุม φ แรงดันไฟของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า U คงที่ เมื่อโหลดแอคทีฟหรือแอคทีฟอินดัคทีฟเพิ่มขึ้น กระแส I เสื้อ 1__ 1„ และ e เพิ่มขึ้น ดีเอส E. ผลที่ตามมาของแรงดันตกที่เพิ่มขึ้นบนขดลวดสเตเตอร์จะได้รับการชดเชยโดยอัตโนมัติ การกระตุ้นตนเองของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสเกิดขึ้นในลักษณะเดียวกับในเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรง เนื่องจากแม่เหล็กตกค้าง อย่างไรก็ตามเนื่องจากความต้านทานที่เพิ่มขึ้นของวงจรเรียงกระแสที่แรงดันไฟฟ้าต่ำ e. ดีเอส จากแม่เหล็กตกค้างไม่เพียงพอสำหรับการกระตุ้นตัวเอง ดังนั้นจึงมีมาตรการหลายอย่างเพื่อปรับปรุงกระบวนการกระตุ้นตนเอง เมื่อต้องการทำเช่นนี้ วงจรเรโซแนนซ์ที่ประกอบด้วยตัวเก็บประจุจะเชื่อมต่อขนานกับวงจรเรียงกระแส B ที่ด้าน AC ความจุของตัวเก็บประจุ C ถูกเลือกในลักษณะที่ว่าในระหว่างการสตาร์ทเมื่อความเร็วของโรเตอร์เป็น n< п„, наступил резонанс напряжений, при котором напряжение на конденсаторах и на входе выпрямителя повысилось. Благодаря этому снижается сопротивление выпрямителя, происходит самовозбуждение. При установившейся частоте вращения ротора п - п н условие резонанса нарушается и конденсаторы практически не влияют на работу схемы.

ลักษณะเฉพาะ. ลักษณะสำคัญของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัส ได้แก่ การปรับลักษณะภายนอกและรอบเดินเบา ลักษณะถูกนำมาใช้โดยใช้รูปแบบที่แสดงในรูปที่ 199.

ลักษณะรอบเดินเบา (รูปที่ 200, a) แสดงการพึ่งพาของ e ดีเอส E ขดลวดสเตเตอร์จากกระแสกระตุ้น 1 V ที่ความเร็วคงที่ n และโหลดนอกเช่น E - 1 (/ „) ที่ n - const; 1 = ต่อเนื่อง; ฉัน - 0

กระแสกระตุ้นของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าซิงโครนัสถูกควบคุมโดยลิโน่ R (ดูรูปที่ 199) ซึ่งเชื่อมต่อแบบอนุกรมด้วยขดลวดกระตุ้น OB ในการวัดกระแส แรงดันและความถี่ที่เอาต์พุตของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า แอมมิเตอร์ (PA1 - RAZ) โวลต์มิเตอร์ PV และเครื่องวัดความถี่ Hz จะรวมอยู่ด้วย ลักษณะรอบเดินเบาของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสคล้ายกับเส้นโค้งการทำให้เป็นแม่เหล็กของแกนโรเตอร์

ลักษณะภายนอก (รูปที่ 200, b) แสดงการพึ่งพาแรงดันไฟของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า U บนกระแสโหลด 1 ที่กระแสกระตุ้นคงที่ความเร็วและตัวประกอบกำลังเช่น U - f (I) ที่ 1 c = const; n \u003d const และ cos \u003d - const

ข้าว. 199. ไดอะแกรมของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัส

หากคุณเพิ่มภาระด้วยการเหนี่ยวนำที่เหนือกว่าบนเครื่องกำเนิดไฟฟ้า แรงดันไฟฟ้าจะลดลงอย่างรวดเร็ว (ส่วนโค้ง 1) นี่เป็นเพราะการเพิ่มขึ้นของแรงดันตกคร่อมขดลวดสเตเตอร์และปฏิกิริยาของสเตเตอร์ ปฏิกิริยาของสเตเตอร์คือปฏิกิริยาของฟลักซ์แม่เหล็กสเตเตอร์ที่หมุนได้กับฟลักซ์แม่เหล็กของโรเตอร์ซึ่งหมุนด้วยความเร็วเท่ากัน (พร้อมกัน) เมื่อโหลดเพิ่มขึ้น ฟลักซ์แม่เหล็กของขดลวดสเตเตอร์จะเพิ่มขึ้น ตรงข้ามกับฟลักซ์แม่เหล็กของโรเตอร์ อันเป็นผลมาจากการล้างอำนาจแม่เหล็กของโรเตอร์ e. ดีเอส และแรงดันของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า หากเชื่อมต่อเฉพาะโหลดที่ใช้งานกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ฟลักซ์แม่เหล็กของสเตเตอร์จะเลื่อนสัมพันธ์กับโรเตอร์เป็นมุม 90 ° ผลการล้างอำนาจแม่เหล็กของปฏิกิริยาสเตเตอร์จะลดลงบ้างและแรงดันไฟของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะเปลี่ยนไปตามเส้นโค้ง 2 ภายใต้โหลดที่มีความจุเหนือกว่า ฟลักซ์แม่เหล็กของสเตเตอร์จะพุ่งไปในทิศทางเดียวกับฟลักซ์แม่เหล็กของโรเตอร์ ดังนั้นแรงดันไฟของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะเปลี่ยนไปตามเส้นโค้ง 3

ลักษณะการปรับ (รูปที่ 200, c) กับโหลดอุปนัย 1, โหลดที่ใช้งาน 2, โหลดที่ใช้งาน capacitive 3 แสดงการพึ่งพาของกระแสกระตุ้นของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า 1 บนกระแสโหลด 1 ที่แรงดันคงที่ความเร็วและตัวประกอบกำลัง เช่น 1 ใน - f (/) ที่ U const; n - const; cos

1. สเตเตอร์ สเตเตอร์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสเช่นเดียวกับเครื่อง AC อื่น ๆ ประกอบด้วยแกนที่ทำจากแผ่นเหล็กไฟฟ้าในร่องที่มีการวางขดลวดกระแสสลับและโครง - เหล็กหล่อหรือปลอกเชื่อมจากแผ่นเหล็ก

ขดลวดสเตเตอร์วางอยู่ในร่องที่ประทับตราบนพื้นผิวด้านในของแกน ฉนวนของขดลวดดำเนินการด้วยความระมัดระวังเป็นพิเศษ เนื่องจากเครื่องมักต้องทำงานด้วยไฟฟ้าแรงสูง ใช้เทปไมคาไนต์และไมคาไนต์เป็นฉนวน

ในรูป 240 ให้รูปลักษณ์ของสเตเตอร์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัส

2. โรเตอร์ โรเตอร์ของเครื่องซิงโครนัสแบ่งออกเป็นสองประเภทตามการออกแบบ:

ก) ขั้วชัดเจน (เช่น มีขั้วเด่นชัด) และ

B) ขั้วโดยปริยาย (เช่น มีขั้วที่แสดงโดยปริยาย)

ในรูป 241 แสดงไดอะแกรมของอุปกรณ์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสที่มีโรเตอร์แบบขั้วเด่นและแบบไม่มีขั้ว

การออกแบบโรเตอร์อย่างใดอย่างหนึ่งหรืออีกรูปแบบหนึ่งถูกกำหนดโดยการพิจารณาความแข็งแรงเชิงกล ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสมัยใหม่ที่หมุนจากเครื่องยนต์ความเร็วสูง (กังหันไอน้ำ) ความเร็วรอบวงของโรเตอร์สามารถเข้าถึง 100-160 m/s (ในบางกรณี 170 m/s) ดังนั้นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าความเร็วสูงจึงมีโรเตอร์โรเตอร์ที่ไม่เด่น ความเร็วในการหมุนของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าความเร็วสูงคือ 3000 รอบต่อนาทีและ 1500 รอบต่อนาที

โรเตอร์ขั้วเด่นคือการตีเหล็ก

เสาติดกับขอบโรเตอร์ซึ่งติดตั้งคอยล์กระตุ้นเชื่อมต่อกันเป็นอนุกรม ปลายของขดลวดกระตุ้นเชื่อมต่อกับสอง

แหวนที่ติดตั้งบนเพลาโรเตอร์ แปรงถูกซ้อนทับบนวงแหวนซึ่งเชื่อมต่อแหล่งจ่ายแรงดันคงที่ ในรูป 242 แสดงให้เห็นลักษณะที่ปรากฏของโรเตอร์ขั้วเด่น โดยปกติเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงซึ่งนั่งอยู่บนเพลาเดียวกันกับโรเตอร์และเรียกว่าตัวกระตุ้นจะให้กระแสตรงเพื่อกระตุ้นโรเตอร์ พลังกระตุ้นคือ 0.25-1% ของกำลังเล็กน้อยของเครื่องกำเนิดซิงโครนัส แรงดันไฟฟ้าของเครื่องกระตุ้น 60-350 V.

ในรูป 243 แสดงวงจรกระตุ้นของเครื่องซิงโครนัส

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าซิงโครนัสแบบตื่นเต้นในตัวเองก็มีให้เช่นกัน กระแสตรงที่กระตุ้นโรเตอร์ได้มาจากการใช้ซีลีเนียมเรคติไฟเออร์ที่เชื่อมต่อกับขดลวดสเตเตอร์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ในช่วงแรก สนามอ่อนของสนามแม่เหล็กตกค้างของโรเตอร์ที่หมุนอยู่จะทำให้เกิดตัวแปร e ที่ไม่มีนัยสำคัญในขดลวดสเตเตอร์ ดีเอส วงจรเรียงกระแสซีลีเนียมที่เชื่อมต่อกับแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับให้กระแสตรงซึ่งเสริมความแข็งแกร่งให้กับสนามของโรเตอร์และแรงดันไฟฟ้าของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้น

โรเตอร์แบบขั้วที่ไม่เด่นทำมาจากการตีเหล็กทั้งตัว โดยต้องผ่านกระบวนการทางความร้อนและทางกลที่ซับซ้อน ตัวอย่างเช่น ให้เราให้ข้อมูลของโรเตอร์ของ turbogenerator ที่ผลิตโดยโรงงาน Elektrosila ที่มีความจุ 100,000 kW ที่ n = 3000 rpm เส้นผ่านศูนย์กลางของโรเตอร์ D = 0.99 ม. ความยาว l=6.35 ม. ความเร็วรอบเส้นรอบวงของโรเตอร์ 155 ม./วินาที โรเตอร์กลึงมีน้ำหนัก 46.5 ตัน

ในทิศทางตามแนวแกนตามแนวเส้นรอบวงของโรเตอร์ ร่องจะถูกกัดโดยวางขดลวดกระตุ้น การม้วนในร่องยึดด้วยเวดจ์โลหะ (เหล็กหรือบรอนซ์) ส่วนหน้าของขดลวดได้รับการแก้ไขด้วยวงแหวนโลหะที่ห่อหุ้ม

ในรูป 244 แสดงมุมมองทั่วไปของโรเตอร์ขั้วโดยนัยของเทอร์โบเจนเนอเรเตอร์ในรูปแบบสำเร็จรูป

เมื่อออกแบบเครื่องจักรไฟฟ้าและหม้อแปลงไฟฟ้า นักออกแบบให้ความสำคัญกับการระบายอากาศของเครื่องจักรเป็นอย่างมาก สำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสจะใช้การระบายความร้อนด้วยอากาศและไฮโดรเจน

การระบายความร้อนด้วยอากาศดำเนินการโดยใช้พัดลมที่ติดตั้งบนเพลาทั้งสองด้านของโรเตอร์ (สำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีความจุ 1.5 ถึง 50,000 กิโลวัตต์) หรืออยู่ใต้เครื่องในรูฐานราก (สำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีความจุ 100,000 กิโลวัตต์) .

มวลของอากาศเย็นที่เข้าสู่การระบายอากาศจะผ่านตัวกรองเพื่อหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนของตัวเครื่องด้วยฝุ่น ด้วยระบบระบายอากาศแบบปิด เครื่องจะระบายความร้อนด้วยปริมาณอากาศเท่ากัน อากาศที่ผ่านเข้าไปในเครื่องจะถูกทำให้ร้อนและเข้าไปในเครื่องทำความเย็น จากนั้นจะถูกบังคับเข้าไปในเครื่องอีกครั้ง เป็นต้น ระบบของท่อระบายอากาศที่จัดอยู่ในส่วนต่างๆ ของเครื่องยังทำหน้าที่ในการทำความเย็นอีกด้วย วิธีที่มีประสิทธิภาพที่สุดในการทำให้เครื่องเย็นลงคือการทำความเย็นด้วยไฮโดรเจน ไฮโดรเจนซึ่งมีการนำความร้อนมากกว่าอากาศถึง 7.4 เท่า สามารถขจัดความร้อนออกจากชิ้นส่วนที่ร้อนของเครื่องได้ดีกว่า การสูญเสียความเสียดทานที่ระบายความร้อนด้วยอากาศอยู่ที่ประมาณ 50°/o จาก

ผลรวมของการสูญเสียทั้งหมดในรถ ไฮโดรเจนมีความถ่วงจำเพาะน้อยกว่าอากาศ 14.5 เท่า ดังนั้นแรงเสียดทานกับไฮโดรเจนจึงลดลงอย่างรวดเร็ว ไฮโดรเจนยังช่วยรักษาฉนวนและสารเคลือบเงาของเครื่องอีกด้วย การปรากฏตัวของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าซิงโครนัสแบบขั้วเด่นที่มีเชื้อโรคแสดงไว้ในรูปที่ 245 และเครื่องกำเนิดไฟฟ้าซิงโครนัสแบบขั้วที่ไม่เด่นที่มีกำลัง 50,000 กิโลวัตต์ - ในรูปที่ 246.

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังน้ำขับเคลื่อนด้วยกังหันไฮโดรลิก กังหันเหล่านี้ส่วนใหญ่มักจะมีเพลาแนวตั้งที่มีรอบต่ำ เครื่องกำเนิดซิงโครนัสความเร็วต่ำมีเสาจำนวนมากและเป็นผลให้มีขนาดใหญ่

ตัวอย่างเช่นเครื่องเติมไฮโดรเจนประเภทที่มีความจุ 50,000 กิโลวัตต์ซึ่งผลิตโดยโรงงาน Elektrosila ที่ตั้งชื่อตาม S. M. Kirov มีน้ำหนักรวม 1142 กรัม เส้นผ่านศูนย์กลางสเตเตอร์ 14 ม. สูงรวม 8.9 ม. จำนวนเสา 96

ในรูป 247 แสดงไดอะแกรมของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสพร้อมตัวกระตุ้นการจ่ายพลังงานและแสงสว่าง ในรูป 248 เป็นไดอะแกรมไฟฟ้าของการเชื่อมต่อของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสพร้อมโหลด

ขดลวดสเตเตอร์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสทำในลักษณะเดียวกับขดลวดสเตเตอร์ของมอเตอร์เหนี่ยวนำ

ปลายทั้งหกของขดลวดสามเฟสของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ามักจะแสดงอยู่บนโล่ โดยการเชื่อมต่อปลายทั้งสามของขดลวดเข้ากับจุดศูนย์ร่วมหนึ่งจุด และนำจุดเริ่มต้นทั้งสามของขดลวดไปยังเครือข่ายภายนอก เราจะได้การเชื่อมต่อแบบดาวของขดลวด (รูปที่ 249, a) เชื่อมต่อจุดสิ้นสุดของขดลวดแรกกับจุดเริ่มต้นของวินาที, จุดสิ้นสุดของวินาทีกับจุดเริ่มต้นของสาม, จุดสิ้นสุดของครั้งที่สามด้วยจุดเริ่มต้นของการม้วนแรกและการแตะสามครั้งจากจุดเชื่อมต่อไปยังเครือข่ายภายนอก เราได้รับการเชื่อมต่อของขดลวดในรูปสามเหลี่ยม (รูปที่ 249, b)

9.1. อุปกรณ์และหลักการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัส

ซิงโครนัสเรียกว่าเครื่องจักรไฟฟ้าซึ่งมีความเร็วในการหมุนซึ่งเชื่อมต่อด้วยอัตราส่วนคงที่กับความถี่ของเครือข่ายกระแสสลับที่รวมเครื่องนี้ไว้ . เครื่องซิงโครนัสทำหน้าที่เป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับในโรงไฟฟ้า และใช้มอเตอร์ซิงโครนัสในกรณีที่มอเตอร์ทำงานที่ความเร็วคงที่ เครื่องซิงโครนัสสามารถย้อนกลับได้ กล่าวคือ สามารถทำงานได้ทั้งในฐานะเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและในฐานะมอเตอร์ เครื่องซิงโครนัสจะเปลี่ยนจากโหมดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเป็นโหมดมอเตอร์ ขึ้นอยู่กับว่าแรงทางกลหมุนหรือเบรกทำปฏิกิริยากับเครื่องหรือไม่ ในกรณีแรก รับพลังงานกลบนเพลา และให้พลังงานไฟฟ้าแก่เครือข่าย และในกรณีที่สอง จะได้รับพลังงานไฟฟ้าจากเครือข่าย และให้พลังงานกลแก่เพลา

เครื่องซิงโครนัสมีสองส่วนหลัก: โรเตอร์และสเตเตอร์ และสเตเตอร์ไม่แตกต่างจากสเตเตอร์ของเครื่องอะซิงโครนัส โรเตอร์ของเครื่องซิงโครนัสเป็นระบบของแม่เหล็กไฟฟ้าแบบหมุนซึ่งขับเคลื่อนโดยกระแสตรงที่จ่ายให้กับโรเตอร์ผ่านวงแหวนสลิปและแปรงจากแหล่งภายนอก ในขดลวดสเตเตอร์ภายใต้การกระทำของสนามแม่เหล็กหมุน EMF จะถูกเหนี่ยวนำซึ่งถูกส่งไปยังวงจรภายนอกของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ฟลักซ์แม่เหล็กหลักของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสที่สร้างขึ้นโดยโรเตอร์แบบหมุนนั้นถูกกระตุ้นโดยแหล่งภายนอก - ตัวกระตุ้นซึ่งมักจะเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงกำลังต่ำซึ่งติดตั้งบนเพลาทั่วไปที่มีเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัส กระแสตรงจากตัวกระตุ้นจะถูกป้อนไปยังโรเตอร์ผ่านแปรงและแหวนสลิปที่ติดตั้งอยู่บนเพลาของโรเตอร์ จำนวนเสาคู่ของโรเตอร์ถูกกำหนดโดยความเร็วของการหมุน ในเครื่องซิงโครนัสแบบหลายขั้ว โรเตอร์มี p

ขั้วคู่และกระแสในขดลวดสเตเตอร์ก็ก่อตัวเป็นคู่ของเสาของสนามแม่เหล็กหมุน (เช่นเดียวกับในเครื่องอะซิงโครนัส) โรเตอร์จะต้องหมุนด้วยความถี่ของการหมุนของสนาม ดังนั้น ความเร็วของโรเตอร์จึงเท่ากับ:

n=60f/p (9.1)

ที่ f = 50Hz และ p = 1 n = 3000 รอบต่อนาที

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเทอร์โบสมัยใหม่จะหมุนด้วยความถี่นี้ ซึ่งประกอบด้วยกังหันไอน้ำและเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสกำลังสูงที่มีโรเตอร์ที่มีขั้วหนึ่งคู่

ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังน้ำ เครื่องยนต์หลักคือกังหันไฮโดรลิก ซึ่งมีความเร็วตั้งแต่ 50 ถึง 750 รอบต่อนาที ในกรณีนี้ จะใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสที่มีโรเตอร์แบบขั้วเด่นที่มีเสาตั้งแต่ 4 ถึง 60 คู่

ความเร็วในการหมุนของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลที่เชื่อมต่อกับเครื่องยนต์หลัก - ดีเซลอยู่ในช่วง 500 ถึง 1500 รอบต่อนาที

ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสกำลังต่ำมักใช้การกระตุ้นด้วยตนเอง: ขดลวดกระตุ้นจะถูกป้อนโดยกระแสที่แก้ไขของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเดียวกัน (รูปที่ 9.2)

วงจรกระตุ้นถูกสร้างขึ้นโดยหม้อแปลงกระแส CT ที่รวมอยู่ในวงจรโหลดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า วงจรเรียงกระแสเซมิคอนดักเตอร์ที่ประกอบตามโครงร่างสะพานสามเฟส และ OB ที่คดเคี้ยวด้วยการกระตุ้นด้วยรีโอสแตต R

การกระตุ้นตนเองของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเกิดขึ้นดังนี้ ในขณะที่สตาร์ทเครื่องกำเนิดเนื่องจากการเหนี่ยวนำที่เหลือในระบบแม่เหล็ก EMF และกระแสที่อ่อนแอปรากฏขึ้นในการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า สิ่งนี้นำไปสู่การปรากฏตัวของ EMF ในขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลง CT และกระแสไฟขนาดเล็กในวงจรกระตุ้นซึ่งช่วยเพิ่มการเหนี่ยวนำของสนามแม่เหล็กของเครื่อง แรงเคลื่อนไฟฟ้าของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้นจนกว่าระบบแม่เหล็กของเครื่องจะตื่นเต้นเต็มที่

ค่าเฉลี่ยของ EMF ที่เกิดขึ้นในแต่ละเฟสของขดลวดสเตเตอร์:

Еср = c∙n∙Φ (9.2)

n คือความเร็วของโรเตอร์

Φ คือฟลักซ์แม่เหล็กสูงสุดที่ตื่นเต้นในเครื่องซิงโครนัส

c เป็นค่าสัมประสิทธิ์คงที่ที่คำนึงถึงคุณสมบัติการออกแบบของเครื่องนี้

แรงดันขั้วของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า:

ยู = อี - ฉัน z ที่ไหน

ผม - กระแสในขดลวดสเตเตอร์ (กระแสโหลด);

Z คือความต้านทานของขดลวด (หนึ่งเฟส)

ในการปรับแอมพลิจูดของ EMF อย่างละเอียด ขนาดของฟลักซ์แม่เหล็กจะถูกควบคุมโดยการเปลี่ยนกระแสในขดลวดกระตุ้น sinusoidality ของ EMF นั้นมาจากการให้รูปร่างที่แน่นอนกับชิ้นขั้วของโรเตอร์ในเครื่องขั้วเด่น ในเครื่องขั้วโดยปริยาย การกระจายที่ต้องการของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กทำได้โดยการวางขดลวดกระตุ้นพิเศษบนพื้นผิวของโรเตอร์

ในเครื่องซิงโครนัส สนามแม่เหล็กของกระแสขดลวดกระดองและโรเตอร์จะหมุนด้วยความเร็วเท่ากัน (พร้อมกัน) เครื่องซิงโครนัสสามารถย้อนกลับได้ กล่าวคือ สามารถทำงานเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและเป็นมอเตอร์ได้ อย่างไรก็ตามมีการใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดในฐานะเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับซึ่งติดตั้งในโรงไฟฟ้าที่ทันสมัยทั้งหมด

เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับถูกคิดค้นโดยวิศวกรไฟฟ้าชาวรัสเซียชื่อ P. N. Yablochkov เครื่องกำเนิดไฟฟ้านี้ใช้สำหรับจ่ายไฟให้กับเทียนไข และตามหลักการทำงาน ไม่ต่างจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสมัยใหม่ซึ่งเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบหลายเฟสเครื่องแรก ขดลวดหลายเส้นแยกออกจากกันถูกวางบนสเตเตอร์ ซึ่งแต่ละอันมีวงจรของตัวเองพร้อมกับกลุ่มเทียน

ในปี พ.ศ. 2431 วิศวกรไฟฟ้าชาวรัสเซียผู้โดดเด่นอีกคนหนึ่งชื่อ M.O. Dolivo-Dobrovolsky ได้สร้างเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสามเฟสเครื่องแรกของโลกด้วยกำลังไฟฟ้าประมาณ 3 kVA

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสมีสองนาฬิกาหลักคือโรเตอร์และสเตเตอร์

โรเตอร์ (ส่วนที่เคลื่อนที่, ส่วนที่หมุนของเครื่อง) ก่อให้เกิดระบบแม่เหล็กไฟฟ้าแบบหมุนซึ่งขับเคลื่อนโดยกระแสตรงจากแหล่งภายนอก

สเตเตอร์ (ส่วนคงที่ของเครื่อง) ไม่ต่างจากสเตเตอร์ของเครื่องอะซิงโครนัส ในการไขลาน การกระทำของสนามแม่เหล็กหมุนของโรเตอร์ทำให้เกิด EMF ที่จ่ายให้กับวงจรภายนอกของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า (ในโหมดเครื่องยนต์ แรงดันไฟหลักจะถูกนำไปใช้กับขดลวดสเตเตอร์) การออกแบบเครื่องกำเนิดไฟฟ้านี้ทำให้สามารถขจัดการเลื่อนหน้าสัมผัสในวงจรโหลดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าได้ (ขดลวดสเตเตอร์เชื่อมต่อโดยตรงกับโหลด) และแยกขดลวดทำงานออกจากตัวเครื่องได้อย่างน่าเชื่อถือ ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญมากสำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสมัยใหม่ที่ผลิตขึ้นเพื่อการใช้พลังงานสูง ที่ไฟฟ้าแรงสูง ฟลักซ์แม่เหล็กหลักของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสที่สร้างโดยโรเตอร์ที่หมุนได้นั้นถูกกระตุ้นจากแหล่งเร้าภายนอกซึ่งเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงแบบธรรมดา (ที่มีกำลัง 0.5-10% ของกำลังเครื่องกำเนิดไฟฟ้า) เครื่องกระตุ้นติดตั้งบนเพลาร่วมกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหรือเชื่อมต่อกับเพลาเครื่องกำเนิดไฟฟ้าโดยใช้คลัตช์หรือสายพาน กระแสตรงจากตัวกระตุ้นไหลผ่านโรเตอร์ที่คดเคี้ยวผ่านวงแหวนสองวงและแปรงแบบตายตัวซึ่งติดตั้งอยู่บนเพลาของโรเตอร์

ตามการออกแบบ โรเตอร์แยกความแตกต่างระหว่างเสาเด่น (รูปที่ 5-25, a) และขั้วโดยปริยาย (รูปที่ 5-25, b) จำนวนเสาคู่ของโรเตอร์ถูกกำหนดโดยความเร็วของการหมุน ที่ความถี่ EMF ที่สร้างขึ้นที่ 50 Hz โรเตอร์ขั้วโดยนัยของเครื่องเทอร์โบเจเนอเรเตอร์ความเร็วสูงจะหมุนด้วยความเร็ว

3000 รอบต่อนาที มีเสาหนึ่งคู่ในขณะที่โรเตอร์ขั้วเด่นของเครื่องกำเนิดพลังน้ำความเร็วต่ำ (ความเร็วในการหมุนถูกกำหนดโดยความสูงของแรงดันน้ำ) หมุนด้วยความเร็ว 50 ถึง 750 รอบต่อนาทีมี จำนวนคู่ขั้วตามลำดับตั้งแต่ 60 ถึง 4

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าซิงโครนัสพลังงานต่ำ (สูงถึง 100 kVA) ตามกฎแล้วจะตื่นเต้นในตัวเอง: ขดลวดกระตุ้นจะถูกป้อนโดยกระแสที่แก้ไขของเครื่องกำเนิดเดียวกัน (รูปที่ 5-26) วงจรกระตุ้นถูกสร้างขึ้นโดยหม้อแปลงกระแสซึ่งรวมอยู่ในวงจรโหลดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า, วงจรเรียงกระแสเซมิคอนดักเตอร์ PV, ประกอบ, ตัวอย่างเช่น, ตามวงจรสะพานสามเฟส, และขดลวดกระตุ้นของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า OB พร้อมตัวปรับค่า Rheostat R .

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าดังกล่าว (เฟสเดียวและสามเฟส) ใช้ในโรงไฟฟ้าเคลื่อนที่พลังงานต่ำและแรงดันต่ำ เช่น ในการเกษตรเพื่อการตัดขนแกะและโครีดนมด้วยไฟฟ้า ตลอดจนสำหรับการจัดหาโรงหนังเคลื่อนที่ในชนบท เป็นต้น ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเหล่านี้ ขดลวดทำงานมักจะทำบนโรเตอร์ และบนพื้นผิวด้านในของสเตเตอร์ จะมีการจัดระบบเสาที่มีเสาเด่นชัด เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเชื่อมต่อกับโหลดภายนอกผ่านตัวสะสมกระแสแบบเลื่อน (แปรงที่มีวงแหวนบนแกนโรเตอร์)

เครื่องซิงโครนัสเป็นเครื่องไฟฟ้ากระแสสลับที่มีความเร็วโรเตอร์เท่ากับความเร็วของสนามแม่เหล็กในช่องว่างอากาศ

มอเตอร์ซิงโครนัสมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมสำหรับไดรฟ์ไฟฟ้าที่ทำงานด้วยความเร็วคงที่ (คอมเพรสเซอร์ ปั๊ม ฯลฯ) เมื่อเร็ว ๆ นี้เนื่องจากลักษณะของเทคโนโลยีคอนเวอร์เตอร์เซมิคอนดักเตอร์จึงมีการพัฒนาไดรฟ์ไฟฟ้าซิงโครนัสที่ควบคุมได้

อุปกรณ์เครื่องซิงโครนัส

สเตเตอร์ของเครื่องซิงโครนัสและอะซิงโครนัสเหมือนกันทุกประการ

สเตเตอร์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสประกอบด้วยเตียงเหล็กหล่อ - ตัวเรือนซึ่งด้านในมีแกนสเตเตอร์ประกอบจากแผ่นเหล็กไฟฟ้าที่แยกจากกันซึ่งหุ้มด้วยสารเคลือบเงาหรือกระดาษบาง ๆ ในร่องของแกนขดลวดสเตเตอร์ทำจากลวดทองแดงหุ้มฉนวน (รูปที่ 164)

โรเตอร์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสมีสองประเภท - ขั้วเด่นและขั้วโดยนัย (ว่างเปล่า)

โรเตอร์ Salient-pole ใช้สำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสที่มีรอบการหมุนเพียงเล็กน้อย (จาก 125 rpm ถึง 1500 rpm) โดยปกติแล้วจะเชื่อมต่อกับกังหันไฮโดรลิกความเร็วต่ำ และเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีกำลังไฟฟ้าขนาดเล็กและขนาดกลาง

โรเตอร์ Implicit-pole ใช้ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีความเร็วสูง (3000 รอบต่อนาที) และกำลังสูง ซึ่งมักจะเชื่อมต่อบนเพลาเดียวกันกับกังหันไอน้ำ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเหล่านี้เรียกว่าเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเทอร์โบ

แกนของเสาส่วนใหญ่ทำจากเหล็กหล่อ และบางครั้งรองเท้าก็ทำจากเหล็กแผ่นแยกจากกัน ขดลวดของเสาทำด้วยลวดทองแดงหุ้มฉนวน เพื่อให้ได้แรงเคลื่อนไฟฟ้าที่เปลี่ยนแปลงไซน์ จำเป็นต้องมีการกระจายคลื่นไซน์ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กในช่องว่างอากาศ สิ่งนี้ทำได้โดยความไม่สม่ำเสมอของช่องว่างอากาศระหว่างปลายขั้วกับเหล็กสเตเตอร์: ช่องว่างอากาศตามขอบของเสามีขนาดใหญ่กว่าใต้ตรงกลางของเสา (รูปที่ 167)

วงแหวนสองวงวางอยู่บนเพลาเครื่องกำเนิดไฟฟ้าซึ่งแยกออกจากมันซึ่งมีการเชื่อมต่อตัวนำที่คดเคี้ยวของโรเตอร์เรียกว่าวงแหวนสลิป มีการติดตั้งแปรงบนวงแหวนสัมผัสและจ่ายกระแสตรงไปยังแปรงจากเชื้อโรค

ส่วนใหญ่มักใช้เครื่องไฟฟ้ากระแสตรงเป็นตัวกระตุ้นซึ่งเรียกว่าเครื่องกระตุ้นและเมื่อเร็ว ๆ นี้มีการใช้เครื่องกระตุ้นแบบแข็งหรือแบบเครื่องกลเพื่อกระตุ้น ในเครื่องซิงโครนัสส่วนใหญ่ เครื่องกระตุ้นจะอยู่บนเพลาเดียวกันกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า และในการออกแบบล่าสุด เครื่องกระตุ้นจะอยู่ที่ด้านบนของสเตเตอร์ของเครื่องซิงโครนัส

หลักการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัส

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสประกอบด้วยสเตเตอร์แบบตายตัวในร่องซึ่งมีขดลวดกระแสสลับสามเฟสวางอยู่และส่วนที่หมุนได้คือโรเตอร์ซึ่งเป็นแม่เหล็กไฟฟ้า

ขดลวดกระตุ้นของโรเตอร์จะถูกป้อนผ่านแปรงและวงแหวนที่มีกระแสตรงจากตัวกระตุ้น - เครื่อง DC หรือเครื่องแปลงกระแสไฟฟ้าบางชนิด

สมมติว่าการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก กระจายไซนัสในช่องว่างอากาศ - จากนั้น EMF ที่เหนี่ยวนำในขดลวดกระดองของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะมีรูปแบบ:

ภายใต้การกระทำของ EMF นี้ กระแสสลับจะปรากฏในวงจรเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ใกล้กับโหลด Z ความถี่ของตัวแปร EMF ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่เป็นปัญหาถูกกำหนดโดยความเร็วของโรเตอร์: ด้วยเสาคู่หนึ่งของสนามกระตุ้น () หนึ่งรอบของโรเตอร์จะสอดคล้องกับช่วงเวลาหนึ่งของกระแสสลับ โดยทั่วไป ความถี่ EMF ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัส (Hz) เป็นสัดส่วนโดยตรงกับความเร็วของโรเตอร์ [รอบต่อนาที] เช่น

ขดลวดที่เหนี่ยวนำ EMF จะอยู่ที่ส่วนที่อยู่กับที่ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า - บนสเตเตอร์ ในกรณีนี้ ขดลวดกระตุ้นจะถูกวางบนโรเตอร์ . แบบแผนการออกแบบดังกล่าวมีเหตุผลมากที่สุดในเครื่องซิงโครนัสกำลังสูง เนื่องจากถ้าขดลวดทำงานอยู่บนโรเตอร์ พลังงานที่สำคัญจะต้องถูกถ่ายโอนไปยังขดลวดทำงานผ่านวงแหวนสลิปที่แรงดันไฟฟ้าสูงถึง 20 kV ภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้ การทำงานของวงแหวนลื่นและแปรงจะไม่น่าเชื่อถืออย่างมาก และการสูญเสียพลังงานในการสัมผัสของแปรงจะมีนัยสำคัญ เมื่อขดลวดทำงานอยู่บนสเตเตอร์ ตัวนำของขดลวดนี้จะเชื่อมต่อโดยตรงกับเครือข่ายไฟฟ้า แน่นอน แม้แต่ในกรณีนี้ เครื่องไม่ได้กำจัดแหวนลื่นและแปรงที่จำเป็นในการเชื่อมต่อขดลวดสนามกับตัวกระตุ้น แต่เนื่องจากค่าของกระแสกระตุ้นนั้นน้อยกว่ากระแสการทำงาน (กระแสสลับ) ถึงสิบเท่า และแรงดันไฟฟ้าไม่เกิน 450 V หน้าสัมผัสของแปรงจึงทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือมากขึ้น และการสูญเสียพลังงานในนั้นมีน้อย

จากการพิจารณาข้างต้น ตามกฎแล้วเครื่องซิงโครนัสจะดำเนินการโดยใช้ขดลวดที่ทำงานอยู่บนสเตเตอร์

ขดลวดสเตเตอร์ของเครื่องซิงโครนัสมักจะเป็นขดลวดสามเฟสที่เชื่อมต่อในดาวหรือเดลต้า

ขดลวดกระตุ้นตั้งอยู่บนโรเตอร์เมื่อเชื่อมต่อกับแหล่งกระแสตรง (ตัวกระตุ้น) จะเกิดสนามแม่เหล็กขึ้น โรเตอร์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะถูกหมุนด้วยความเร็วโดยใช้ตัวเสนอญัตติสำคัญ ในเวลาเดียวกัน สนามแม่เหล็กหมุนของโรเตอร์ทำให้เกิด EMF ในขดลวดสามเฟสของสเตเตอร์ ซึ่งมีขนาดเท่ากันและเปลี่ยนเฟสสัมพันธ์กัน 120 ทำให้เกิดระบบ EMF สมมาตรแบบสามเฟส .

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสส่วนใหญ่ได้รับการออกแบบสำหรับความถี่อุตสาหกรรม 50 Hz เพื่อให้ได้ EMF ของความถี่ดังกล่าว จำเป็นต้องให้ความเร็วของโรเตอร์เท่ากับ