高速同步發電機；
由于大多數發電機和原動機是同軸聯動的，火力發電廠采用高速汽輪機作為原動機，所以渦輪發電機通常采用高速2極電機，轉速為3000 rpm(電網頻率為60 Hz時為3600 rpm)。核電站常用四極電機，轉速1500轉/分(電網頻率60 Hz時1800轉/分)。為了滿足高速大功率的要求，高速同步發電機采用隱極轉子和特殊的冷卻系統。
隱極轉子:外形為圓柱形，在圓柱面上開槽放置DC勵磁繞組，并用金屬槽楔緊固，使電機具有均勻的氣隙。由于高速旋轉時離心力巨大，要求轉子具有較高的機械強度。隱極轉子一般由高強度合金鋼一體鍛造而成，槽形一般為開口形，以便安裝勵磁繞組。每極距約1/3不開槽，形成大齒；其余牙齒較窄，稱為小齒。大齒中心是轉子磁極的中心。有時大齒也開一些較小的通風槽，但繞組不嵌； 有時在槽底銑一個窄而淺的槽作為通風槽。隱極轉子在轉子體的軸向兩端還設有金屬擋圈和中心環。擋圈是由高強度合金制成的厚壁圓筒，保護勵磁繞組端部不被巨大離心力甩出；中心環用于防止繞組端部的軸向移動，并支撐擋圈。此外，為了使勵磁電流流入勵磁繞組，集電環和電刷也安裝在電機軸上。
冷卻系統:由于電機中的能量損失與電機的體積成正比，所以其大小與電機線性公制級別的三次方成正比，而電機冷卻面的大小只是電機線性公制級別的二次方。因此，當電機尺寸增大時(受材料限制，需要增大尺寸來增加容量)，電機單位表面需要散發的熱量會增加，電機的溫升也會增加。在高速汽輪發電機中，離心力會在轉子表面和轉子中心孔表面產生很大的切向應力，轉子直徑越大，應力越大。因此，在鍛件材料的許用應力極限范圍內，2極汽輪發電機轉子體的直徑不應超過1250 mm。為了增加大型渦輪發電機的容量， 只有增加轉子體的長度(即采用細長轉子)，增加電磁載荷，才能解決。旋翼長度可以達到8米，已經接近極限。要繼續提高單機容量，只能增加電機的電磁負載。這使得大型汽輪發電機的加熱和冷卻問題尤為突出。對于5萬千瓦以下的汽輪發電機，往往采用閉路空冷系統，電機中的風扇對發熱部件進行吹風降溫。50 ~ 60萬千瓦發電機廣泛采用氫冷。氫氣(純度99%)的散熱性能優于空氣。用它代替空氣不僅散熱效果好，還能大大降低電機的通風摩擦損耗，從而顯著提高發電機的效率。然而， 采用氫冷卻時必須采取防爆、防漏措施，使電機結構更加復雜。而且增加了電極材料的消耗和成本。此外，液體介質也可用于冷卻。比如水的相對制冷量是空氣的50倍，需要的水的流量比空氣小很多。因此，在線圈中使用一部分空心導線，在導線中使用冷卻水，可以大大降低電機的溫升，延緩絕緣老化，延長電機的壽命。
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