[信息與通信]同步電機(jī)精講(編輯修改稿)
2025-02-15 09:45 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 電樞反應(yīng)電樞反應(yīng)取決于 與 的空間夾角，即取決于 與 的時(shí)間夾角 Ψ0。小結(jié)：(1)、電樞反應(yīng)的性質(zhì)與激磁電動(dòng)勢(shì) 和電樞電流的夾角 ψ 0(即內(nèi)功率因數(shù)角 )有關(guān)。(2)、電樞反應(yīng)的性質(zhì)有交磁、去磁、增磁三種。(3)、交軸電樞反應(yīng)是實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵，因?yàn)橹挥薪惠S電樞反應(yīng)才產(chǎn)生制動(dòng)性質(zhì)的電磁轉(zhuǎn)矩，原動(dòng)機(jī)必須克服制動(dòng)電磁轉(zhuǎn)矩做功，從而將機(jī)械能轉(zhuǎn)變成電能。(1)ψ 0＝ 0176。 時(shí)，為交軸電樞反應(yīng)，作用是使氣隙磁場(chǎng)軸線從空載時(shí)的直軸處逆轉(zhuǎn)向后移了一個(gè)銳角，主磁場(chǎng)超前氣隙磁場(chǎng)，主極上受到制動(dòng)性質(zhì)的電磁轉(zhuǎn)矩，使發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速降低，影響發(fā)電機(jī)有功功率的輸出。(2)ψ 0＝ 90176。 時(shí)，為直軸去磁電樞反應(yīng)，作用是使氣隙磁場(chǎng)削弱，發(fā)電機(jī)端電壓下降，影響發(fā)電機(jī)無功功率的輸出。(3)ψ 0＝ 90176。 時(shí)，為直軸增磁電樞反應(yīng)，作用是使氣隙磁場(chǎng)增強(qiáng)，發(fā)電機(jī)端電壓上升，影響發(fā)電機(jī)無功功率的輸出。ψ 0＝ 0176。 、 90176。 和－ 90176。 時(shí)電樞反應(yīng)的性質(zhì)、作用和對(duì)電機(jī)功率傳遞的影響？167。一、隱極同步發(fā)電機(jī)的電壓方程、相量圖和等效電路167。二、凸極同步發(fā)電機(jī)的電壓方程和相量圖同步發(fā)電機(jī)的電壓方程、相量圖和等效電路第三節(jié) 隱極同步發(fā)電機(jī)的電壓方程、相量圖和等效電路一、不考慮飽和（磁路線性，可應(yīng)用疊加原理）電壓方程不計(jì)飽和為分析方便，引入一個(gè)反映電樞反應(yīng)磁通的參數(shù)，將電樞反應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與電樞電流直接聯(lián)系起來 。激磁電動(dòng)勢(shì) 與端電壓 的夾角稱為功率角 δ相量圖和等效電路等效電路相量圖~二、考慮飽和（磁路非線性，不能應(yīng)用疊加原理）電壓方程磁動(dòng)勢(shì) — 電動(dòng)勢(shì)矢量圖具體計(jì)算時(shí)利用空載特性可直接求出氣隙合成磁動(dòng)勢(shì)建立的氣隙電動(dòng)勢(shì)，為此需要把基波電樞磁動(dòng)勢(shì)換算到階梯形波的主極磁動(dòng)勢(shì)上，即乘以電樞磁動(dòng)勢(shì)的換算系數(shù) ka。ka的意義是：產(chǎn)生同樣大小的基波氣隙磁場(chǎng)時(shí)，一安匝基波電樞 磁動(dòng)勢(shì)相當(dāng)于多少安匝階梯形波主極磁動(dòng)勢(shì)?？蛰d特性正弦波：階梯形波：Ff 或 If E0磁動(dòng)勢(shì) — 電動(dòng)勢(shì)矢量圖0空載特性F39。 EFfE0第四節(jié) 凸極同步發(fā)電機(jī)的電壓方程和相量圖一、雙反應(yīng)理論凸極同步電機(jī)的氣隙是不均勻的，極弧下氣隙較小，極間氣隙較大，即氣隙磁導(dǎo)是變化的，同樣大小的電樞磁動(dòng)勢(shì)作用在不同位置時(shí)電樞反應(yīng)將不相同。當(dāng)電樞磁動(dòng)勢(shì)恰好作用在直軸或交軸位置時(shí)，電樞磁場(chǎng)波形是對(duì)稱的，電樞反應(yīng)不難確定。Baq1Baq(α) Faqq軸Bad1 BadFadd軸一般情況下，電樞反應(yīng)既不作用在直軸也不作用在交軸，此時(shí)電樞磁場(chǎng)分布是不對(duì)稱的，且無法用解析式來表達(dá)，電樞反應(yīng)難于直接確定。當(dāng)電樞磁動(dòng)勢(shì)既不作用在直軸也不作用在交軸時(shí)，可把電樞磁動(dòng)勢(shì)分解成直軸和交軸兩個(gè)分量，然后分別求出直軸和交軸電樞磁動(dòng)勢(shì)的電樞反應(yīng)，最后再把它們的效果疊加起來。 ——稱為雙反應(yīng)理論二、凸極同步發(fā)電機(jī)的電壓方程和相量圖(1)、電壓方程不考慮飽和（磁路線性，可應(yīng)用疊加原理）不計(jì)飽和 (2)、相量圖相量圖① 、 相量法② 、 有效值 法ψ0 角是 與 的夾角，畫相量圖須先確定 ψ0 角。 與 不能同時(shí)存在， ψ0 角是無法測(cè)出的。注意：第五節(jié) 同步發(fā)電機(jī)的功率和轉(zhuǎn)矩方程161。一、功率方程161。二、電磁功率161。三、轉(zhuǎn)矩方程機(jī)械功率電磁功率 電功率功率轉(zhuǎn)換流程圖機(jī)械損耗定子鐵耗雜散損耗 電樞銅耗一、功率方程設(shè)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁損耗由獨(dú)立的直流電源供給相量圖二、電磁功率三 、轉(zhuǎn)矩方程原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩 電磁轉(zhuǎn)矩空載制動(dòng)轉(zhuǎn)矩第六節(jié) 同步電機(jī)參數(shù)的測(cè)定161。一、直軸同步電抗 Xd的測(cè)定161。二、短路比161。三、定子漏抗 Xσ的測(cè)定161。四、直軸電樞等效磁動(dòng)勢(shì)一、用空載特性和短路特性確定 Xd空載特性0E0 If空載特性 If0 UNΦ氣隙線將電樞繞組開路，在同步轉(zhuǎn)速下，測(cè)得激磁電動(dòng)勢(shì) E0隨勵(lì)磁電流 If 變化的關(guān)系曲線 E0= f ( If )， 稱為同步電機(jī)的空載特性。 （即 n = ns， I = 0時(shí) ， E0= f (If )曲線）短路特性將電樞繞組三相端頭短接，在同步轉(zhuǎn)速下，測(cè)得電樞穩(wěn)態(tài)短路電流 I 隨勵(lì)磁電流 If 變化的關(guān)系曲線 I = f ( If )， 稱為同步電機(jī)的短路特性。（即 n = ns， U = 0時(shí) ， I = f (If )曲線）IfIfk0IIN短路特性短路時(shí)，端電壓 U＝ 0，短路電流僅受電機(jī)本身阻抗的限制，一般電樞電阻遠(yuǎn)小于同步電抗，因此短路電流可認(rèn)為是純感性的，即ψ0≈90176。， 電樞磁動(dòng)勢(shì)基本上是純?nèi)ゴ诺闹陛S磁動(dòng)勢(shì)，因此 ，于是 ，可得 I ∝ Eo 氣隙電動(dòng)勢(shì) ，可見氣隙電動(dòng)勢(shì)很小，僅等于電樞漏抗壓降，因此其對(duì)應(yīng)的氣隙合成磁通很小，電機(jī)磁路處于不飽和狀態(tài)，于是 Eo ∝ If， 而短路電流 I ∝ Eo， 因此 I ? If， 短路特性為一條直線。為什么短路特性是一條直線？Eo 應(yīng)從氣隙線上查出0E0 If空載特性 If氣隙線0E0, I If空載特性 If0氣隙線短路特性I39。短路特性 UNΦE0, I IE39。0線性磁化曲線直軸同步電抗的確定0E0, I If空載特性 If0氣隙線IfkI39。短路特性 UNΦIN二 、 短路比 Kc三、用零功率因數(shù)負(fù)載特性確定定子漏抗 Xσ和直軸電樞等效磁動(dòng)勢(shì)零功率因數(shù)負(fù)載特性
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