同步電機(jī)原理課程ppt課件(編輯修改稿)
2025-06-02 18:13 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 時(shí)空相量圖 : ? 如圖 所示的瞬間， A相繞組中感應(yīng)電勢(shì)達(dá)到最大值，此時(shí)如果y=0 ，即 A相電流和同相位，則亦達(dá)到最大值。 ▲由異步電機(jī)篇的介紹可知，電樞磁勢(shì) (三相合成磁勢(shì) )的軸線在此瞬間將和 A相線圈的軸線重合。 ▲ 一般情況下， (時(shí)間相量 )滯后或超前于 (時(shí)間相量 )y 電角度時(shí)，(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。即和在時(shí)間上的相位差等于的軸線和 A相繞組軸線的空間角度差。 ▲以上結(jié)論雖然是在一個(gè)特殊的瞬間 (磁極軸線和 A相繞組軸線正交時(shí) )得出的，由于和同速同步旋轉(zhuǎn)，故在負(fù)載一定的情況下，和的空間相位差等于 90+y 電角度。 ▲為了分析方便，人們常將時(shí)間相量 ,U 和空間相量 ,畫一起構(gòu)成所謂的時(shí)空相量圖 (見圖 )。在時(shí)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。 電角度 (處于相鄰一對(duì)磁極的中性線位置，稱為交軸，用 q 表示 )，和 之間的相位差 y由負(fù)載性質(zhì)決定，和重合。 利用時(shí)空相量圖 (圖 ) ，可以方便地分析不同負(fù)載情況時(shí)同步發(fā)電機(jī)電樞反應(yīng)的情況。 y=0或者 180度 ? 時(shí)和 Ff之間的夾角為 90度或者 270度 ，即二者正交，轉(zhuǎn)子磁勢(shì)作用在直軸上，而電樞磁勢(shì)作用在交軸上，電樞反應(yīng)的結(jié)果使得合成磁勢(shì)的軸線位置產(chǎn)生一定的偏移，幅值發(fā)生一定的變化。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 。 y=90 ? 此時(shí)與之間的夾角為 180度 ，即二者反相，轉(zhuǎn)子磁勢(shì)和電樞磁勢(shì)一同作用在直軸上，方向相反，電樞反應(yīng)為純?nèi)ゴ抛饔茫铣纱艅?shì)的幅值減小，這一電樞反應(yīng)稱為直軸去磁電樞反應(yīng)。 y=90 ? 此時(shí)與之間的夾角為 0 ，即二者同相，轉(zhuǎn)子磁勢(shì)和電樞磁勢(shì)一同作用在直軸上，方向相同，電樞反應(yīng)為純?cè)龃抛饔茫铣纱艅?shì)的幅值加大，這一電樞反應(yīng)稱為直軸增磁電樞反應(yīng)。 同步電抗和電樞反應(yīng)電抗 同步電抗和電樞反應(yīng)電抗 同步電抗和電樞反應(yīng)電抗 同步電抗和電樞反應(yīng)電抗 ? 當(dāng)三相對(duì)稱電樞電流流過電樞繞組時(shí)，將產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的電樞磁勢(shì)，將在電機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生跨過氣隙的電樞反應(yīng)磁通和不通過氣隙的漏磁通，和將分別在電樞各相繞組中感應(yīng)出電樞反應(yīng)電勢(shì) 和漏磁電勢(shì)。與電樞電流的大小成正比 (不計(jì)飽和 )，比例常數(shù)稱為電樞反應(yīng)電抗?？紤]到相位關(guān)系后，每相電樞反應(yīng)電勢(shì)為： （ 163) 電樞反應(yīng)電抗的大小和電樞反應(yīng)磁通所經(jīng)過磁路的磁阻成反比，磁阻與電樞磁勢(shì)軸線的位置有關(guān)。對(duì)于凸極電機(jī)而言，當(dāng)和重合時(shí)，經(jīng)過直軸氣隙和鐵心而閉合（這條磁路稱為直軸磁路），如圖 所示。此時(shí)由于直軸磁路中的氣隙較短，磁阻較小，所以電樞反應(yīng)電抗就較大。當(dāng)和正交時(shí)，即和磁極的軸線垂直時(shí)， 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 。此時(shí)由于交軸磁路中的氣隙較長，磁阻較大，所以電樞反應(yīng)電抗就較小。一般情況下，和之間的夾角由負(fù)載的性質(zhì)決定，為 90+y，的流通路徑介于直軸磁路和交軸磁路之間，電樞反應(yīng)電抗的大小也就介于最大和最小之間。 由于和之間的夾角受制于內(nèi)功率因數(shù)角 (即負(fù)載的性質(zhì) )，不同負(fù)載時(shí)，和之間的夾角不同，對(duì)應(yīng)的也就不同，這給分析問題帶來了諸多不便。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(dú)激勵(lì)直軸電樞反應(yīng)磁通 ，其流通路徑為直軸磁路，對(duì)應(yīng)有一個(gè)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(shì) ；單獨(dú)激勵(lì)交軸電樞反應(yīng)磁通 ，其流通路徑為交軸磁路，對(duì)應(yīng)有一個(gè)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(shì)。電樞繞組總的電樞反應(yīng)電勢(shì)可以寫為 (164) 考慮到漏磁通引起的漏抗電勢(shì) =j(為電樞繞組的漏電抗 )后，電樞繞組中由電樞電流引起的總的感應(yīng)電勢(shì)為 (165) 其中 =+定義為直軸同步電抗， =Xaq+定義為交軸同步電抗。 對(duì)于隱極電機(jī)來說，由于電樞為圓柱體，忽略轉(zhuǎn)子齒槽分布所引起的氣隙些微不均勻后，可以認(rèn)為隱極電機(jī)直軸磁路和交軸磁路的磁阻相等，直軸和交軸電樞反應(yīng)電抗相等，即 == ，結(jié)合 =+，并代入式 (165)可得 (166) 式中 ,定義為隱極電機(jī)的同步電抗。 由定義可知，同步電抗包括兩部分：電樞繞組的漏電抗和電樞反應(yīng)電抗。在實(shí)用上，常將二
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