[信息與通信]同步電機精講(編輯修改稿)
2025-02-15 09:45 本頁面
【文章內容簡介】 電樞反應電樞反應取決于 與 的空間夾角，即取決于 與 的時間夾角 Ψ0。小結：(1)、電樞反應的性質與激磁電動勢 和電樞電流的夾角 ψ 0(即內功率因數角 )有關。(2)、電樞反應的性質有交磁、去磁、增磁三種。(3)、交軸電樞反應是實現(xiàn)機電能量轉換的關鍵，因為只有交軸電樞反應才產生制動性質的電磁轉矩，原動機必須克服制動電磁轉矩做功，從而將機械能轉變成電能。(1)ψ 0＝ 0176。 時，為交軸電樞反應，作用是使氣隙磁場軸線從空載時的直軸處逆轉向后移了一個銳角，主磁場超前氣隙磁場，主極上受到制動性質的電磁轉矩，使發(fā)電機轉速降低，影響發(fā)電機有功功率的輸出。(2)ψ 0＝ 90176。 時，為直軸去磁電樞反應，作用是使氣隙磁場削弱，發(fā)電機端電壓下降，影響發(fā)電機無功功率的輸出。(3)ψ 0＝ 90176。 時，為直軸增磁電樞反應，作用是使氣隙磁場增強，發(fā)電機端電壓上升，影響發(fā)電機無功功率的輸出。ψ 0＝ 0176。 、 90176。 和－ 90176。 時電樞反應的性質、作用和對電機功率傳遞的影響？167。一、隱極同步發(fā)電機的電壓方程、相量圖和等效電路167。二、凸極同步發(fā)電機的電壓方程和相量圖同步發(fā)電機的電壓方程、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，可應用疊加原理）電壓方程不計飽和為分析方便，引入一個反映電樞反應磁通的參數，將電樞反應電動勢與電樞電流直接聯(lián)系起來 。激磁電動勢 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，不能應用疊加原理）電壓方程磁動勢 — 電動勢矢量圖具體計算時利用空載特性可直接求出氣隙合成磁動勢建立的氣隙電動勢，為此需要把基波電樞磁動勢換算到階梯形波的主極磁動勢上，即乘以電樞磁動勢的換算系數 ka。ka的意義是：產生同樣大小的基波氣隙磁場時，一安匝基波電樞 磁動勢相當于多少安匝階梯形波主極磁動勢?？蛰d特性正弦波：階梯形波：Ff 或 If E0磁動勢 — 電動勢矢量圖0空載特性F39。 EFfE0第四節(jié) 凸極同步發(fā)電機的電壓方程和相量圖一、雙反應理論凸極同步電機的氣隙是不均勻的，極弧下氣隙較小，極間氣隙較大，即氣隙磁導是變化的，同樣大小的電樞磁動勢作用在不同位置時電樞反應將不相同。當電樞磁動勢恰好作用在直軸或交軸位置時，電樞磁場波形是對稱的，電樞反應不難確定。Baq1Baq(α) Faqq軸Bad1 BadFadd軸一般情況下，電樞反應既不作用在直軸也不作用在交軸，此時電樞磁場分布是不對稱的，且無法用解析式來表達，電樞反應難于直接確定。當電樞磁動勢既不作用在直軸也不作用在交軸時，可把電樞磁動勢分解成直軸和交軸兩個分量，然后分別求出直軸和交軸電樞磁動勢的電樞反應，最后再把它們的效果疊加起來。 ——稱為雙反應理論二、凸極同步發(fā)電機的電壓方程和相量圖(1)、電壓方程不考慮飽和（磁路線性，可應用疊加原理）不計飽和 (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 不能同時存在， ψ0 角是無法測出的。注意：第五節(jié) 同步發(fā)電機的功率和轉矩方程161。一、功率方程161。二、電磁功率161。三、轉矩方程機械功率電磁功率 電功率功率轉換流程圖機械損耗定子鐵耗雜散損耗 電樞銅耗一、功率方程設轉子勵磁損耗由獨立的直流電源供給相量圖二、電磁功率三 、轉矩方程原動機驅動轉矩 電磁轉矩空載制動轉矩第六節(jié) 同步電機參數的測定161。一、直軸同步電抗 Xd的測定161。二、短路比161。三、定子漏抗 Xσ的測定161。四、直軸電樞等效磁動勢一、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，在同步轉速下，測得激磁電動勢 E0隨勵磁電流 If 變化的關系曲線 E0= f ( If )， 稱為同步電機的空載特性。 （即 n = ns， I = 0時 ， E0= f (If )曲線）短路特性將電樞繞組三相端頭短接，在同步轉速下，測得電樞穩(wěn)態(tài)短路電流 I 隨勵磁電流 If 變化的關系曲線 I = f ( If )， 稱為同步電機的短路特性。（即 n = ns， U = 0時 ， I = f (If )曲線）IfIfk0IIN短路特性短路時，端電壓 U＝ 0，短路電流僅受電機本身阻抗的限制，一般電樞電阻遠小于同步電抗，因此短路電流可認為是純感性的，即ψ0≈90176。， 電樞磁動勢基本上是純去磁的直軸磁動勢，因此 ，于是 ，可得 I ∝ Eo 氣隙電動勢 ，可見氣隙電動勢很小，僅等于電樞漏抗壓降，因此其對應的氣隙合成磁通很小，電機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、用零功率因數負載特性確定定子漏抗 Xσ和直軸電樞等效磁動勢零功率因數負載特性
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