【正文】 → Φaq → Ead → Eaq Φ? → E? R1I1 U1 =－ E0－ Ead－ Eaq－ E?＋ R1I1 Ead =－ jXad Id ※ Xad —— 直軸電樞反應(yīng)電抗 。而不同的磁阻將對應(yīng)著不同的電抗。 已知： － E0 滯后于 － E1θ角， U1 =－ E1＋ (R1＋ j X?) I1 θ 因此－ E0 滯后于 U1θ。 電氣工程與自動化系 第 5章（作者：賀曉蓉） 一、三相隱極同步電動機(jī)的運(yùn)行分析 1. 基本方程式 ＋ U1 － I1 Uf → If → F0m Fm U1 → I1→ Fam E1 電樞 感應(yīng) → Φ 合成 磁通勢 U1 = R1I1－ E?－ E1 E? =－ j X? I1 ※ 漏磁感應(yīng)電動勢： ※ R X? —— 定子每相繞組的電阻、漏電抗。若改為超導(dǎo)輸電，節(jié)省的電能相當(dāng)于新建數(shù)十個大型發(fā)電廠。 超導(dǎo)磁體在電力方面的應(yīng)用：可用于制作交流超導(dǎo)發(fā)電機(jī)、磁流體發(fā)電機(jī)和超導(dǎo)輸電線路等。由于超導(dǎo)狀態(tài)下電機(jī)繞組的電阻完全消失，從而徹底解決了電機(jī)的溫升問題，也大大提高了電機(jī)的效率。例如采用空心導(dǎo)體（如圖），冷卻介質(zhì)直接在導(dǎo)體中流通而把熱量帶走，這樣能更有效地降低電機(jī)的溫升。 電氣工程與自動化系 第 5章（作者：賀曉蓉） 水輪發(fā)電機(jī)：立式安裝 勵磁機(jī) 發(fā)電機(jī) 水輪機(jī) 電氣工程與自動化系 第 5章（作者：賀曉蓉） 汽輪發(fā)電機(jī)：臥式安裝 勵 磁 機(jī) 發(fā)電機(jī) 汽輪機(jī) 電氣工程與自動化系 第 5章（作者：賀曉蓉） 轉(zhuǎn)子鐵芯 電氣工程與自動化系 第 5章（作者：賀曉蓉） 小浪底電站水輪機(jī)組安裝 電氣工程與自動化系 第 5章（作者：賀曉蓉） 三峽電站首臺機(jī)組安裝 電氣工程與自動化系 第 5章（作者：賀曉蓉） 電氣工程與自動化系 第 5章（作者：賀曉蓉） 大連理工大學(xué)電氣工程系 水力發(fā)電 電氣工程與自動化系 第 5章（作者：賀曉蓉） 火力發(fā)電廠 電氣工程與自動化系 第 5章（作者：賀曉蓉） 燃燒室 燃料 鍋爐的 爐膛 循環(huán)水 汽輪機(jī) 發(fā)電機(jī) 3 600 r/min 升壓變壓器 超熱高壓蒸汽 電能輸出 電能的產(chǎn)生 電氣工程與自動化系 第 5章（作者：賀曉蓉） 熱電廠 1 煤傳送帶 2 加煤機(jī) 3 粉碎機(jī) 4 鍋爐 5 煤渣 6 空氣預(yù)熱器 7 靜電除塵 8 煙囪 9 汽輪機(jī) 10 冷凝器 11變壓器 12 冷卻塔 13 發(fā)電機(jī) 14 輸電線 電氣工程與自動化系 第 5章（作者：賀曉蓉） 二、勵磁方式 1. 直流勵磁機(jī)勵磁 勵磁繞組由小型直流發(fā)電機(jī)供電。 磁極數(shù)少，直徑小，氣隙均勻。 2. 轉(zhuǎn)子 電氣工程與自動化系 第 5章（作者：賀曉蓉） N S + － 3 ~ 3 ~ 在異步電機(jī)中轉(zhuǎn)子繞組是一個自行閉合的繞組，當(dāng)氣隙磁場切割轉(zhuǎn)子繞組時，便會在轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)電勢產(chǎn)生電流，轉(zhuǎn)子鐵芯便表現(xiàn)為表面旋轉(zhuǎn)變化的磁極。 轉(zhuǎn)子 直流磁極。 (1)定子鐵心： (2)定子繞組： (3)機(jī)座和端蓋等。 大型同步發(fā)電機(jī)通常用汽輪機(jī)或水輪機(jī)作為原動機(jī)來拖動，前者稱為 汽輪發(fā)電機(jī) ，后者稱為 水輪發(fā)電機(jī) 。 電刷 集電環(huán) 勵磁繞組。冷卻水系統(tǒng)的作用是保證向定子繞組不間斷地供水，監(jiān)視水壓、流量和電導(dǎo)率等參數(shù)。 ? 世界首座高熱超導(dǎo)體氫發(fā)電廠 2022年 11月在德國巴伐利亞一座水電廠安裝。 電氣工程與自動化系 第 5章（作者：賀曉蓉） 磁流體發(fā)電機(jī) 磁流體發(fā)電機(jī)同樣離不開超導(dǎo)強(qiáng)磁體的幫助。 電氣工程與自動化系 第 5章（作者：賀曉蓉） 四、額定值 1. 額定電壓 UN ：線電壓的額定值。因此 的大小可以說明電樞反應(yīng)的強(qiáng)弱。 ? (b) 電阻 性 U1 I1 － E0 jXsI1 θ=Ψ (c) 電 容性 U1 I1 jXsI1 － E0 ? ? θ Ψ Ψ ????????????????:.:)(,:,:101110三者關(guān)系的時間相位角與是功角功率角與負(fù)載有關(guān)的時間相位角與是外功率因數(shù)角與電機(jī)參數(shù)及負(fù)載有關(guān)的時間相位角與是內(nèi)功率因數(shù)角UEIUIE 電氣工程與自動化系 第 5章（作者：賀曉蓉） 【 例 】 某三相隱極同步電動機(jī)， PN = 50 kW， UN = 380 V， Y 形聯(lián)結(jié)， IN = 90 A， ?N = （電感性）， R1 = Ω， Xs = Ω。 即將電樞反應(yīng)磁勢分解成正交的兩個向量。 Xq = Xaq＋ X? —— 交軸同步電抗。 (6) 畫 (－ E0)。 解： P1 = 3U1I1cos? = 3 I1cos? UN 3 = 3 10 W = 5 W 380 Id = I1sinΨ = 10 sin40o A = A EQ = E0－ (Xd－ Xq) Id =［ 228－ (6－ 4) ］ V = V 電氣工程與自動化系 第 5章（作者：賀曉蓉） Pe = 3EQ I1cosΨ = 3 10 cos40o W = 4 W PCu = P1－ Pe = ( 5 － 4 ) W = 315 W P0 = Pe－ P2 = ( 4 － 4 710 ) W = W T2 = TL = 30 N = sin? Pe39。 O Pe / T θ 90o PeM (TM) Pe39。 U1 =－ E0＋ j Xs I1 U1 jXsI1 － E0 θ － E039。 a a jXsI1 I139。因此，如將同步電動機(jī)在過勵狀態(tài)下和感應(yīng)電動機(jī)接在同一電網(wǎng)上，便可以使供電系統(tǒng)的功率因數(shù)提高。 電氣工程與自動化系 第 5章（作者：賀曉蓉） R1 jXs + U1 － I1 － + E0 + U1 － R1 jXs I1 ＋ － E０ 三相隱極同步發(fā)電機(jī) 三相隱極同步電動機(jī) U1 = E0－ (R1＋ j Xs ) I1 U1 =－ E0＋ (R1＋ jXs ) I1 三相同步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行分析 一、三相隱極同步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行分析 電氣工程與自動化系 第 5章（作者：賀曉蓉） R1 jXq + U1 － I1 － + EQ I1 R1 jXq + U1 － ＋ － EQ 三相凸極同步發(fā)電機(jī) 三相凸極同步電動機(jī) U1 = EQ－（ R1＋ j Xq ) I1 U1 =－ EQ＋ (R1＋ jXq )I1 二、三相凸極同步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行分析 電氣工程與自動化系 第 5章（作者：賀曉蓉） P1 P0 Pe PCu P2 P1 PCu Pe P0 P2 三相同步發(fā)電機(jī) P2 = 3U1I1cos? T1 = T + T0 三相同步電動機(jī) P2 = 3U1I1cos?? T2 = T－ T0 三相同步發(fā)電機(jī)的功率和轉(zhuǎn)矩 電氣工程與自動化系 第 5章（作者：賀曉蓉） 三相同步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性 一、外特性 當(dāng) n = nN， If、 ? = 常數(shù)時， U1L 與 I1L 的關(guān)系， 即 U1L = f (I1L)。 (3) 提高電能供應(yīng)的可靠性。旋轉(zhuǎn)法并車方法為：電壓調(diào)整好后，如果相序一致，則燈光旋轉(zhuǎn)，否則說明相序不一致，這時應(yīng)調(diào)整發(fā)電機(jī)的出線相序或電網(wǎng)的引線相序，嚴(yán)格保證相序一致；通過調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速改變 頻率，直到燈光旋轉(zhuǎn)十分緩慢時，說明和電網(wǎng)頻率已十分接近，這時等待燈 3 完全熄滅而另外 2組燈亮度相同的時刻，即可合閘并車。 電氣工程與自動化系 第 5章（作者：賀曉蓉） 大連理工大學(xué)電氣工程系 2. 靜態(tài)穩(wěn)定 0 Pe /T θ 90o a a39。 阻尼繞組 電氣工程與自動化系 第 5章（作者：賀曉蓉） 四、無功功率的調(diào)節(jié) 1. 調(diào)節(jié)方法 調(diào)節(jié) If 2. 調(diào)節(jié)原理 調(diào)節(jié) If 時，因 U1和 P2 不變，忽略 R1和 T0，則 Pe = 3 sin? U1E0 Xs = 3U1I1cos? = P2 即： E0 sin? = 常數(shù) I1cos? = 常數(shù) 電氣工程與自動化系 第 5章（作者：賀曉蓉） (1) 正常勵磁 當(dāng) If = If0 時， ? = 0， ? = 1， Q2 = 0，發(fā)電機(jī)不輸出無功功率。 ? ? ? ?