【正文】 行可靠，適用于防燃防爆場合 ?但滅磁時間常數(shù)大，轉子繞組保護困難 交流副勵磁機 500Hz圖12 12 旋 轉整流勵磁系統(tǒng)主發(fā)電機交流主勵磁機100Hz旋轉電樞繞組電壓輸出自動電壓調(diào)節(jié)器同軸連接167。 同步電機的空載運行 ?空載的定義 ?空載電動勢 E0 空載電動勢 E0隨時間變化 規(guī)律與轉子磁場 沿空間分布 規(guī)律相同。 If=IfN， n=nN 定子繞組開路的狀態(tài) 沿氣隙 分布 繞組 磁通 感應 電動勢 圖1213 隱極同步電機轉子磁勢F f1?F fx一、隱極式同步電機的空載磁動勢 fff FFk 1?fff NIF ???定義： 勵磁磁動勢波形系數(shù) 實際波形 基波分量 轉子磁極 轉子繞組 kf取決于 r（小齒齒距之和 /極距） F f1?fF fx??圖1214 凸極同步 電機轉子磁勢二、凸極式同步電機的空載磁動勢 2s in41??? ff FF ? 2s in4 ????fk實際波形 基波分量 轉子磁極 轉子繞組 三、時間相量和空間矢量 ?空間矢量： 在 空間 按正弦規(guī)律分布的量 1fF?氣隙 磁動勢基波分量 1fB?氣隙 磁密基波分量 ?時間相量： 隨 時間 按正弦規(guī)律變化的量 0??定子 繞組 所匝鏈的磁通 0E?定子 繞組 感應電動勢 ?時空矢量圖的定義： 將具有 相同角速度 的空間矢量和 時間相量畫在同一坐標即為時空矢量圖。 思考：相量圖和矢量圖的區(qū)別？ Ff1 φ0 Bf1 E0 直軸 A相軸 /時軸 S N A X B Z C Y ω1=2πf ?同步電機空載時的時空矢量圖 時間相量和空間矢量都以相繞組軸線作為參考軸。 同步電機空載時的時空矢量圖 交軸 交軸 ?說明 1 時間相角有明確的物理意義，空間相角也有明確的物理意義，但是 時、空之間的 “ 相角 ” 無物理意義 。 2 參考軸 可以任意選擇，但一般選擇在相繞組軸線 3 空間矢量是由三相電樞或主極的共同作用產(chǎn)生的，如磁動勢和磁通密度。而時間相量僅指一相的量，表示其電動勢、電壓、電流及繞組匝鏈的磁通。 4 空間矢量相對于轉子而言是靜止的，由于轉子以同步速旋轉，所以空間矢量相對于氣隙而言就是以同步速旋轉的。 四、空載電動勢相量 ??? 000 EE A????? 1 2 000 EE B???? 1 2 000 EE C?0110 ?? wkfNE?氣隙磁場由轉子磁極建立 ?磁通：主磁通和漏磁通 ?主磁路：氣隙、電樞齒、電樞軛、磁極極身、轉子軛 五、電壓波形的正弦畸變率 ?定義： 122122322mnmnmmkmmvUUUUUUk???????????額定容量為 10VA到 1MVA的交流發(fā)電機，其線電壓波形允許的正弦畸變率不超過 10% 額定容量為 1MVA以上的交流發(fā)電機，其線電壓波形允許的正弦畸變率不超過 5% 課時小結 1. 同步發(fā)電機勵磁可分為哪幾類？ (了解 ) 2. 同步發(fā)電機空載時氣隙磁動勢 是定子還是轉子產(chǎn)生的？磁動勢實際波形是什么波（隱極和凸極）？波形系數(shù)如何定義？ (重點 ) 3. 空間矢量和時間相量的物理意義有何區(qū)別？同步電機中哪些量是空間矢量，哪些量是時間相量？何謂 時空矢量圖 ？同步發(fā)電機空載時的時空矢量圖？ (重點 ) 4. 電壓波形正弦畸變率的定義是什么？ 167。 對稱負載時的電樞反應 ?電樞反應的概念 電機帶負載后，電樞電流產(chǎn)生的磁場將使空載氣隙磁場的分布發(fā)生變化，從而使繞組中的感應電動勢發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱為 電樞反應 。 ?三個特殊角 內(nèi)功率因數(shù)角 ：是 與 的時間相位角，與電機參數(shù)及負載有關 外功率因數(shù)角 ：是 與 的時間相位角，與負載有關 功率角（功角） ：是 與 的時間相位角 三者關系： 0E??I?? I?U??0E?U?? ? ?+ = 這是為了分析電機特性而引入的角度 ?負載時的時空矢量圖 ?四個軸： 直軸、交軸、相軸、時軸 空載時空矢量圖 ?F? E?負載時的時空矢量圖 Ψ aE?一、 和 同相 ( )時的電樞反應 0E?I? ?? 0? 交軸電樞反應 N SdqnA XCYZBA 相軸時軸B 相軸C 相軸A 相軸時軸?時間矢量圖A 相軸時軸?dF f1qA 相時空矢量圖E 0AI AI BE 0CI CE 0BIE 0F a? a? 0E ?E aF ?? ?圖1217 ??? 時的電樞反應?功率交換： Fa滯后 Ff，處于 發(fā)電機運行 狀態(tài)， 僅輸出有功功率 （ P0， Q=0，由相量圖分析可得）。 ?電樞反應性質(zhì)： 滯后 90186。，作用在交軸，是 交軸電樞反應 ?特點： 以 A相繞組軸線作為空間矢量和時間相量的參考軸，則在時空矢量圖上 與 同方向， 與 同方向。 aF? 1fF?A0??1fF? aF? AI?二、 滯后 90186。( )時的電樞反應 0E?I? ?? 90?直軸去磁電樞反應 A XCYZBA 相軸時軸B 相軸C 相軸A 相軸時軸?時間矢量圖A 相軸時軸?dF f1qA 相時空矢量圖E 0AI AI BE 0CI CE 0BIE 0F a? a? 0E ?E aF ?? ?圖1218 ???? 時的電樞反應N Sdqn?功率交換 ： Fa滯后 Ff 180186。， 處于 補償機運行 狀態(tài)， 僅輸出感性無功功率（ P=0， Q0） ?電樞反應性質(zhì)： 滯后 180186。， 作用在直軸，是 直軸去磁電樞反應 。 aF?1fF??結論： 過勵運行狀態(tài)的同步電機將向電網(wǎng)輸送感性無功功率。 ?勵磁狀態(tài)： 當電樞反應起去磁作用時，為保持輸出電壓不變，必須增大勵磁電流，增大勵磁電流后的運行狀態(tài)稱為 過勵狀態(tài)。 aF?三、 滯后 180186。( )時的電樞反應 0E?I? ?? 180? 交軸電樞反應 A 相軸時軸?時間矢量圖A 相軸時軸?dF f1qA 相時空矢量圖E 0AI AI BE 0CI CE 0BIE 0F a? a? 0E ?E aF ?? ?圖1219 ????? 時的電樞反應?功率交換： Fa超前 Ff 90176。 , 處于 電動機運行 狀態(tài)，從電網(wǎng) 吸收有功功率 ，電動機 輸出機械功率 。 (P0) ?電樞反應性質(zhì)： Fa 超前 Ff 90186。，作用在交軸，是 交軸電樞反應 。 四、 超前 90186。( )時的電樞反應 0E?I? ??? 90?直軸助磁電樞反應 I BE 0CI CE 0BIE