同步電機(jī)原理課程ppt課件-wenkub
2023-05-21 18:13:37 本頁面
【正文】 它超前于 90176。 由于電樞繞組的電阻很小，如果忽略電阻壓降，則每相感應(yīng)電勢總和即為發(fā)電機(jī)的端電壓，用方程式表示為 (167) ◇對于凸極電機(jī)來說 ,+=jj,其方程式可表示為 =+j+j (168) ◇對于隱極電機(jī)來說， +=j，其方程式可表示為 =+j (169) 隱極發(fā)電機(jī)電勢相量圖 凸極發(fā)電機(jī)電勢相量圖 ? 凸極發(fā)電機(jī)電勢相量圖 ◇對于凸極電機(jī)來說，需要首先將分解為和，然后才能根據(jù)方程式 (168)作出其電勢相量圖。近年來，小型同步電動機(jī)在變頻調(diào)速系統(tǒng)中開始得到較多地應(yīng)用。只有運(yùn)行于同步轉(zhuǎn)速，同步電機(jī)才能正常運(yùn)行，這也是同步電機(jī)名稱的由來。 ◆ 感應(yīng)電勢 有效值：由第 11章可知，每相感應(yīng)電勢的有效值為 () ◆ 感應(yīng)電勢 頻率： 感應(yīng)電勢的頻率決定于同步電機(jī)的轉(zhuǎn)速 n 和極對數(shù) p ，即 () ◆ 交變性與對稱性：由于旋轉(zhuǎn)磁場極性相間，使得感應(yīng)電勢的極性交變；由于電樞繞組的對稱性，保證了感應(yīng)電勢的三相對稱性。 ◆ 載流導(dǎo)體：三相對稱的電樞繞組充當(dāng)功率繞組，成為感應(yīng)電勢或者感應(yīng)電流的載體。 ◆氣隙處于電樞內(nèi)圓和轉(zhuǎn)子磁極之間，氣隙層的厚度和形狀對電機(jī)內(nèi)部磁場的分布和同步電機(jī)的性能有重大影響。一般分為轉(zhuǎn)場式同步電機(jī)和轉(zhuǎn)樞式同步電機(jī)。 ◆圖 ，其定子鐵心的內(nèi)圓均勻分布著定子槽，槽內(nèi)嵌放著按一定規(guī)律排列的三相對稱交流繞組。 ◆ 除了轉(zhuǎn)場式同步電機(jī)外 ,還有轉(zhuǎn)樞式同步電機(jī)，其磁極安裝于定子上，而交流繞組分布于轉(zhuǎn)子表面的槽內(nèi)，這種同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子充當(dāng)了電樞。 ◆ 切割運(yùn)動：原動機(jī)拖動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)（給電機(jī)輸入機(jī)械能），極性相間的勵磁磁場隨軸一起旋轉(zhuǎn)并順次切割定子各相繞組（相當(dāng)于繞組的導(dǎo)體反向切割勵磁磁場）。 同步轉(zhuǎn)速 ? ◆ 同步轉(zhuǎn)速 從供電品質(zhì)考慮，由眾多同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)構(gòu)成的交流電網(wǎng)的頻率應(yīng)該是一個不變的值，這就要求發(fā)電機(jī)的頻率應(yīng)該和電網(wǎng)的頻率一致。 運(yùn)行方式 ? ◆ 同步電機(jī)的主要運(yùn)行方式有三種，即作為發(fā)電機(jī)、電動機(jī)和補(bǔ)償機(jī)運(yùn)行。 同步電機(jī)還可以接于電網(wǎng)作為同步補(bǔ)償機(jī)。由于與同方位，與正交，只要找出的方位，就可以方便地將分解為和。 電角度，經(jīng)過首端和 j 尾端的直線就確定了 的方位，也即確定了 q軸，與 q軸正交的方位即為 d軸； ③ 將在正交分解為和； ④ 根據(jù)方程式 (168) 即可作出。為自原動機(jī)向發(fā)電機(jī)的輸入的機(jī)械功率，其中一部分提供軸與軸承間的摩擦、轉(zhuǎn)動部分與空氣的摩擦及通風(fēng)設(shè)備的損耗，總計(jì)為機(jī)械損耗 ，另一部分供給定子鐵心中的渦流和磁滯損耗，總計(jì)為鐵心損耗 ,為通過電磁感應(yīng)作用轉(zhuǎn)變?yōu)槎ㄗ永@組上的電功率，稱為電磁功率 。功角 d 對于研究同步電機(jī)的功率變化和運(yùn)行的穩(wěn)定性有重要意義。 ◆可見功角 d在時間上表示端電壓和勵磁磁勢之間的相位差，在空間上表現(xiàn)為合成磁場軸線與轉(zhuǎn)子磁場軸線之間夾角。 ◆凸極電機(jī) 令可以求出對應(yīng)于最大電磁功率的功角 ,一般來說凸極電機(jī)的在 45～ 90之間。 ★由此可見，負(fù)載以后同步電機(jī)內(nèi)部將會產(chǎn)生又一個旋轉(zhuǎn)磁勢 電樞旋轉(zhuǎn)磁勢。 也是以同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)磁場。 ▲電樞反應(yīng)的情況決定于空間相量 和之間的夾角，而這一夾角又和時間相量 E0 和 Ia 之間的相位差 y相關(guān)連。 ▲ 一般情況下， (時間相量 )滯后或超前于 (時間相量 )y 電角度時，(空間相量 )的軸線位置也滯后或超前于 A 相繞組的軸線 y電角度。在時空相量圖中和 Ff (處于磁極軸線方向，稱為直軸，用 d表示 )重合， 滯后于 90176。這種作用在交軸上的電樞反應(yīng)稱為交軸電樞反應(yīng)，簡稱交磁作用 。與電樞電流的大小成正比 (不計(jì)飽和 )，比例常數(shù)稱為電樞反應(yīng)電抗。當(dāng)和正交時，即和磁極的軸線垂直時， 經(jīng)過交軸氣隙和鐵心而閉合（這條磁路稱為交軸磁路），如圖 。為了解決這一問題，人們采用了正交分解法和疊加原理，將看成是其直軸分量和交軸分量的疊加，并認(rèn)為單獨(dú)激勵直軸電樞反應(yīng)磁通 ，其流通路徑為直軸磁路，對應(yīng)有一個固定的直軸電樞反應(yīng)電抗 ,并在定子每相繞組中產(chǎn)生直軸電樞反應(yīng)電勢 ；單獨(dú)激勵交軸電樞反應(yīng)磁通 ，其流通路徑為交軸磁
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