同步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行原理(已修改)
2025-05-13 22:12 本頁面
【正文】 第 6章 同步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行原理 ? 同步發(fā)電機(jī)的主磁通 ? 同步發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢方程式和相量圖 ? 同步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性 一、空載運(yùn)行時(shí)的主磁通 ? 同步發(fā)電機(jī)空載運(yùn)行 是指同步發(fā)電機(jī)被原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)到同步轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組通過直流勵(lì)磁電流，定子繞組 開路 （定子繞組電流為零）時(shí)的運(yùn)行狀況。（ 圖示 ） 同步發(fā)電機(jī)的主磁通 從圖可見，主極磁通分成 主磁通Φ0和 漏磁通 Φfσ兩部分，前者通過氣隙并與定子繞組相交鏈，后者不通過氣隙，僅與勵(lì)磁繞組相交鏈。 一、空載運(yùn)行時(shí)的主磁通 0???f一、空載運(yùn)行時(shí)的主磁通 ? 空載時(shí)： I=0 ， If≠0 , n=nN ? 空載時(shí)發(fā)電機(jī)內(nèi)部電磁關(guān)系 0f f f ffI F I N?????? ? ? ???0 1 04 .4 4 NE f Nk ??只增加磁極部分的飽和程度 ?空載運(yùn)行時(shí)氣隙磁場僅由 轉(zhuǎn)子勵(lì)磁磁動(dòng)勢 單獨(dú)建立，磁場的強(qiáng)弱僅由勵(lì)磁電流大小決定。 一、空載運(yùn)行時(shí)的主磁通 ? 負(fù)載運(yùn)行時(shí)，定子繞組中有電流流過，便會(huì)產(chǎn)生電樞基波旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢。 ? 負(fù)載運(yùn)行時(shí)，同步電機(jī)內(nèi)由 勵(lì)磁磁動(dòng)勢 和 電樞磁動(dòng)勢 共同建立的主磁場。 二、 帶對稱負(fù)載時(shí)的主磁通 二、 帶對稱負(fù)載時(shí)的主磁通 ? 負(fù)載時(shí)： I ≠0 ， If≠0 , n=nN ? 負(fù)載時(shí)發(fā)電機(jī)內(nèi)部電磁關(guān)系 0ffaaIFIF??????? ???? ??主磁通 ?負(fù)載運(yùn)行時(shí)，同步電機(jī)內(nèi)的主磁場由勵(lì)磁磁動(dòng)勢 和 電樞磁動(dòng)勢 共同建立。 二、帶對稱負(fù)載時(shí)的主磁通 ? 空載： 氣隙磁動(dòng)勢 ? 負(fù)載： 氣隙磁動(dòng)勢 ? 同步發(fā)電機(jī)對稱負(fù)載時(shí)，電樞磁動(dòng)勢 Fa對勵(lì)磁磁動(dòng)勢 Ff的影響，稱為 電樞反應(yīng) 。 三、 電樞反應(yīng) fFF? ?faF F F? ??三、 電樞反應(yīng) ? 兩種磁動(dòng)勢性質(zhì)比較： 基波波形 大小 位置 轉(zhuǎn)速 勵(lì)磁磁動(dòng)勢 正弦波 恒定，由勵(lì)磁電流決定 由轉(zhuǎn)子位置決定 由轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速?zèng)Q定 電樞磁動(dòng)勢 正弦波 恒定，由電樞電流決定 由電流瞬時(shí)值決定 由電流的f和 p決定 結(jié)論： 電樞磁動(dòng)勢 Fa和勵(lì)磁磁動(dòng)勢 Ff在空間相對靜止。 ? 幾個(gè)概念 ①內(nèi)功率因數(shù)角 ψ：空載電動(dòng)勢 E0和電樞電流 I 之間的夾角，與電機(jī)本身參數(shù)和負(fù)載的大小、性質(zhì)有關(guān)； ②功率因數(shù)角 ：與負(fù)載性質(zhì)有關(guān)； ③功率角（功角） θ： E0和 U之間的夾角；且有 （電感性負(fù)載） ④直軸（ d軸 ）：主磁極軸線（縱軸）； ⑤交軸（ q軸 ）：轉(zhuǎn)子相鄰磁極軸線間的中心線為交軸（橫軸） 三、電樞反應(yīng) ?? ? ???三、 電樞反應(yīng) ? 電樞反應(yīng)的性質(zhì) ： （增磁、去磁或交磁）與負(fù)載的性質(zhì)和大小有關(guān)，主要取決于電樞磁動(dòng)勢和勵(lì)磁磁動(dòng)勢在空間的相對位置。分析表明，此相對位置取決于空勢電動(dòng)勢 E0和定子電流 I 之間的相角差ψ 。 電樞反應(yīng)的性質(zhì)可通過 時(shí)空矢量圖來反映。 時(shí)空矢量圖： 含有時(shí)間相量和空間向量的矢量圖。 作時(shí)空矢量圖確定電樞反應(yīng)的性質(zhì)的規(guī)律： ? 取勵(lì)磁磁勢 Ff作為參考向量，其方向就 d軸方向 ； ? 空載磁通 Φ0與 Ff 同方向，空載電勢 E0滯后空載磁通 Φ0 90176。 ； ? 定子電流 I滯后 空載電勢 E0 的角度為內(nèi)功率因數(shù)角 Ψ； ? 電樞磁勢 Fa 與定子電流 I同相位 。 三、電樞反應(yīng) ψ=0176。 時(shí)的電樞反應(yīng) 三、電樞反應(yīng) 軸dfF()a a qFF?00()B ?I0E
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