同步電機(jī)的穩(wěn)態(tài)分析(2)(完整版)
【正文】 ， 再?gòu)亩搪诽匦陨喜槌雠c該勵(lì)磁電流相應(yīng)的短路電流 ， 如 圖 6— 26所示 ， 這樣即可求出 Xd(飽和 ) 例題 返回 同步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性 一、同步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性 同步發(fā)電機(jī)的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行特性包括 外特性、調(diào)整特性和效率特性。/ IIIII Nfkf ??例 61 一臺(tái)凸極同步發(fā)電機(jī)，其直軸和交軸同步電抗的標(biāo)幺值為 ， ，電樞電阻略去不計(jì)，試計(jì)算該機(jī)在額定電壓、額定電流、 (滯后 ) 時(shí)激磁電動(dòng)勢(shì)的標(biāo)幺值 (不計(jì)飽和 ) ?解 以端電壓作為參考相量 虛擬電動(dòng)勢(shì)為 o s ??*0E* ?dX * ?qX?即 δ角為 19． 44176。 圖 6— 31表示帶有不同功率因數(shù)的負(fù)載時(shí) ， 同步發(fā)電機(jī)的調(diào)整特性 效率特性 —— 效率特性是指轉(zhuǎn)速為同步轉(zhuǎn)速 、端電壓為額定電壓 、 功率因數(shù)為額定功率因數(shù)時(shí) ，發(fā)電機(jī)的效率與輸出功率的關(guān)系；即 n＝ nS， U =UNΦ ，cosφ= cosφ N時(shí) ， η=f(P 2)。 將被試同步電機(jī)的電樞端點(diǎn)三相短路 ， 用原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)被試電機(jī)到同步轉(zhuǎn)速 ， 調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流 If使電樞電流 I從零起一直增加到 ， 便可得到短路特性曲線 ， 如圖6— 24b所示 。 引入虛擬電動(dòng)勢(shì) ，使 可得 612 由式 612相量圖如圖 620所示。故稱(chēng)為電動(dòng)勢(shì) — 磁動(dòng)勢(shì)圖。 電角度于是 亦可寫(xiě)成負(fù)電抗壓降的形式，即 采用發(fā)電機(jī)慣例，以輸出電流作為電樞電流的正方向時(shí)，電樞的電壓方程為 因?yàn)殡姌蟹磻?yīng)電動(dòng)勢(shì) Ea正比于電樞反應(yīng)磁通 Φa 不計(jì)磁飽和時(shí)， Φa 又正比于電樞磁動(dòng)勢(shì) Fa和電樞電流 I，即 aE?I?aΦ?aΦ? aE? I? (6— 5) (6— 6) 將式 (6— 6)代人式 (6— 5)，可得 (6— 7) 式中， Xs稱(chēng)為隱極同步電機(jī)的同步電抗， Xs=Xa+Xσ ，它是對(duì)稱(chēng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)表征電樞反應(yīng)和電樞漏磁這兩個(gè)效應(yīng)的一個(gè)綜合參數(shù)。 空載和負(fù)載時(shí)同步發(fā)電機(jī)的磁場(chǎng) 一、空載運(yùn)行 空載和負(fù)載時(shí)同步發(fā)電機(jī)的磁場(chǎng) 一、空載運(yùn)行 當(dāng)轉(zhuǎn)子以同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)時(shí)，主磁場(chǎng)將在氣隙中形成一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，在定子繞組內(nèi)感應(yīng)出對(duì)稱(chēng)三相電動(dòng)勢(shì)（激磁電動(dòng)勢(shì)） 空載特性是同步電機(jī)的一條基本特性。 圖 6— l0表示一臺(tái)四極電機(jī)空載時(shí)的磁通示意圖 。 。此時(shí)，應(yīng)先求出作用在主磁路上的合成磁動(dòng)勢(shì) F，然后利用電機(jī)的磁化曲線 (空載曲線 ) 求出負(fù)載時(shí)的氣隙磁通 及相應(yīng)的氣隙電動(dòng)勢(shì) 。采用發(fā)電機(jī)慣例，電樞的電壓方程為： ， 69 ? 不計(jì)磁飽和時(shí) 和 可以用相應(yīng)的負(fù)電抗壓降來(lái)表示 adE? aqE?qd III ??? ??610 將式 (610)代入式 (69)，并考慮 ，可得 式中 ， Xd和 Xq分別稱(chēng)為 直軸同步電抗 和 交軸同步電抗 ，它們是表征對(duì)稱(chēng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)電樞漏磁和直軸或交軸電樞反應(yīng)的一個(gè)綜合參數(shù) 。對(duì)于隱極同步電機(jī)，由于 EQ＝E0，故有 二、轉(zhuǎn)矩方程 把功率方程 (6— 14)除以同步角速度，可得轉(zhuǎn)矩方程 式中， T1為原動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩 ,Te為電磁轉(zhuǎn)矩 ,T0為空載轉(zhuǎn)矩，分別為： (6— 18) 返回 同步電機(jī)參數(shù)的測(cè)定 一、用空載特性和短路特性確定 Xd 空載特性可以用空
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