同步電動機簡介ppt課件-文庫吧在線文庫
【正文】 將所有銅條連在一起構(gòu)成阻尼繞組，其作用是用來擬制短路電流和減弱電機振蕩，在電動機中作為起動繞組用。考慮到轉(zhuǎn)子冷卻和強度方面的要求，隱極式轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)和加工工藝較為復(fù)雜。 勵磁方式簡介 ? 獲得勵磁電流的方法稱為勵磁方式。 (見圖 ） ? 3 旋轉(zhuǎn)整流器勵磁 靜止整流器的直流輸出必須經(jīng)過電刷和集電環(huán)才能輸送到旋轉(zhuǎn)的勵磁繞組，對于大容量的同步發(fā)電機，其勵磁電流達(dá)到數(shù)千安培，使得集電環(huán)嚴(yán)重過熱。 ☆額定電壓 (V,kV等 ) ：指額定運行時定子輸出端的線電壓。圖 。在本課程以后的分析中，我們僅考慮感應(yīng)電勢的基波分量。試驗測定的方法與直流發(fā)電機類似。 ★由此可見，負(fù)載以后同步電機內(nèi)部將會產(chǎn)生又一個旋轉(zhuǎn)磁勢 電樞旋轉(zhuǎn)磁勢。 ▲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。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。 與電樞電流 的大小成正比 (不計飽和 )，比例常數(shù)稱 為電樞反應(yīng)電抗。 ?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 ； 單獨激勵交軸電樞反應(yīng)磁通 ，其流通路徑為交軸磁路，對應(yīng)有一個固定的交軸電樞反應(yīng)電抗 ，并在電樞每相繞組中產(chǎn)生交軸電樞反應(yīng)電勢 。轉(zhuǎn)子在原動機的帶動下克服阻力矩，將轉(zhuǎn)子邊的機械能轉(zhuǎn)化為定子邊的電能 。 同步電動機電勢方程式和相量圖 ? 研究同步電動機的方法和研究同步發(fā)電機的方法相似。 ? 按照磁勢平衡原理，電網(wǎng)將輸出給電動機一超前電流 Ia，該電流在電動機內(nèi)部將產(chǎn)生去磁性的電樞反應(yīng)，使得磁勢得到平衡。同步調(diào)相機是在過勵情況下空載運行的同步電動機。目前工礦企業(yè)中看到的同步電動機都能夠啟動，這是利用異步電動機的原理來產(chǎn)生啟動轉(zhuǎn)矩，使得電機轉(zhuǎn)動起來的。它的結(jié)構(gòu)型式和同步發(fā)電機的阻尼繞組一樣。甚至在未加勵磁電流的情況下，有時轉(zhuǎn)子也能拉入同步。 ? 圖 是磁阻電動機的空載情況，不計機械損耗時，電機產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩 TM≈0，故定子磁場軸線與磁極軸線重合（即 δ= 0），磁力線不發(fā)生扭彎。 ?磁阻電動機一般靠實心轉(zhuǎn)子的感應(yīng)渦流并借助于鋁或銅所起籠型繞組的作用起動。 ? 從同步電動機的原理來看，它不能自行啟動；在同步電動機的轉(zhuǎn)子上裝設(shè)啟動繞組，借助異步電動機的原理來完成其啟動過程。同步電機接于頻率一定的電網(wǎng)上運行，其轉(zhuǎn)速恒定，不會隨負(fù)載變動而變動；另外，同步電動機的功率因數(shù)可以調(diào)節(jié)，在需要改變功率因數(shù)和不需要調(diào)速的場合，常優(yōu)先采用同步電動機。 ? 磁阻同步電動機只存在電樞反應(yīng)磁場，故又稱為反應(yīng)式同步電動機。為了避免在勵磁繞組中產(chǎn)生過大的短路電流，勵磁繞組短路時必須串入比本身電阻大（ 510）倍的外加電阻。 ? 拉入同步是一個很復(fù)雜的過程，如果條件不合適，不一定能夠成功。因此同步電動機是不能自行起動的。利用此原理，可以制成所謂的磁阻同步電動機。 ? 如果保持機械負(fù)載不變（相當(dāng)于有功功率不變），調(diào)節(jié)勵磁電流 If，對應(yīng)的電樞電流 Ia隨之而變，和發(fā)電機一樣可畫出同步電動機的 V形曲線。 ? 發(fā)電廠要求用戶的功率因數(shù)限制在一定的數(shù)值以內(nèi)，以使電網(wǎng)能得到合理、經(jīng)濟地利用。 ? 由以上分析可知，同步電機可以從發(fā)電機運行方式過渡為電動機運行方式。在實用上，常將二者作為一個整體參數(shù)來處理，這樣便于分析和測量。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 。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。 ▲ 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。 也是以同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)磁場。②空載特性結(jié)合短路特性 (在后面介紹 )可以求取同步電機的參數(shù)。 ◆由圖可見，當(dāng)勵磁電流較小時，由于磁通較小，電機磁路沒有飽和，空載特性呈直線（將其延長后的射線稱為氣隙線）。用諧波分析法可求出其基波分量，如圖 (b)所示。 同步發(fā)電機空載運行分析 ?當(dāng)原動機帶動發(fā)電機在同步轉(zhuǎn)速下運行 ,勵磁繞組通過適當(dāng)?shù)膭畲烹娏?,電樞繞組不帶任何負(fù)載時的運行情況，稱為空載運行。由于這種勵磁系統(tǒng)取消了集電環(huán)和電刷裝置，故又稱為無刷勵磁系統(tǒng)。如圖 示。汽輪發(fā)電機的電壓較高，要求定子繞組有足夠的絕緣強度，一般采用 B 級或 F 級絕緣。在轉(zhuǎn)子表面約 1/3部分沒有開槽，構(gòu)成所謂大齒，是磁極的中心區(qū)。大多數(shù)水輪發(fā)電機為立式。近年來，小型同步電動機在變頻調(diào)速系統(tǒng)中開始得到較多地應(yīng)用。 ◆ 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 E= kw () ◆ 感應(yīng)電勢 頻率： 感應(yīng)電勢的頻率決定于同步電機的轉(zhuǎn)速 n 和極對數(shù) p ，即 f=pn/60 () ◆ 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。 ◆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內(nèi)部磁場的分布
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