[信息與通信]同步電機精講-資料下載頁
2025-01-19 09:45本頁面
【正文】 VA B CA? B? C?123待投入的發(fā)電機 f ?直接接法的接線圖和相量圖(a) 接線圖 (b) 相量 圖123ωω?(a)、 頻率不等：三組燈同時忽亮忽暗，燈光閃爍；(b)、 電壓大小或相位不等：長亮不閃；(c)、 相序不同且 頻率不等時：三組燈輪流亮暗，燈光旋轉(zhuǎn)。在三組燈同時熄滅，且 A?與 A之間的電壓表指示為零時的瞬間，合閘投入并聯(lián)。直接接法電網(wǎng) ?QSNAnVVVA B CA? B? C?123待投入的發(fā)電機 f ?交叉接法的接線圖和相量圖(a) 接線圖 (b) 相量 圖123ωω?(a)、 頻率不等：三組燈輪流亮暗，燈光旋轉(zhuǎn)； f ?＞ f，燈光按逆時針方向旋轉(zhuǎn)； f ?＜ f，燈光按順時針方向旋轉(zhuǎn)。(b)、 電壓大小或相位不等：長亮不閃；(c)、 相序不同且 頻率不等時：三組燈同時忽亮忽暗，燈光閃爍。在燈 1熄滅，燈 2和燈 3亮度相同，且 A?與 A之間的電壓表指示為零時的瞬間，合閘投入并聯(lián)。交叉接法交叉接法燈光旋轉(zhuǎn)的分析123最亮半亮半亮 123半亮最亮半亮 123半亮半亮最亮(假設(shè) f ?＞ f )ω?－ ωω?－ ωω?－ ω(a) (b)(c)(2)、自整步法首先校驗發(fā)電機相序，然后將勵磁繞組經(jīng)限流電阻短路，用原動機將發(fā)電機拖動到接近同步轉(zhuǎn)速時，將發(fā)電機投入電網(wǎng)，再立即加上直流勵磁，利用定、轉(zhuǎn)子磁場間形成的電磁轉(zhuǎn)矩的 “自整步作用 ”，迅速將發(fā)電機牽入同步。SNnSNn自整步法的接線示意圖~ ~ns ns S0N0勵磁電源二、功角特性同步發(fā)電機接在電網(wǎng)上穩(wěn)態(tài)對稱運行時，在恒定勵磁和恒定電網(wǎng)電壓下（即 E0 = 常值， U = 常值）， 發(fā)電機發(fā)出的電磁功率 Pe與功率角 δ之間的關(guān)系曲線 Pe= f (δ)， 稱為同步發(fā)電機的功角特性。不計電樞電阻時的相量圖Pe1PePe20176。 45176。 90176。Peδ180176。180176。發(fā)電機電動機同步電機功角特性功率角的雙重物理意義激磁電動勢 由主磁場 感應(yīng)產(chǎn)生，電樞端電壓 由電樞合成磁場 感應(yīng)產(chǎn)生，因此功率角 δ既是激磁電動勢 和電樞端電壓 的時間相位差，也是主磁場 與電樞合成磁場 的空間相位差。δN0 S0主極nsS N表征電樞合成磁場的等效磁極ns(a) 時 空矢量圖 (b) 功率角的近似空間表達(dá)電樞合成磁場由主磁場、電樞反應(yīng)磁場和電樞漏磁場合成令激磁電動勢 與氣隙電動勢 的夾角為 δi， 因為主磁場 和氣隙合成磁場 分別超前 和 90 176。，因此 δi 也是主磁場與氣隙合成磁場的空間相位差，它反映了負(fù)載后氣隙磁場的位移，所以將 δi 稱為位移角。當(dāng)同步發(fā)電機被原動機拖動以同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子勵磁繞組通入直流勵磁電流時，轉(zhuǎn)子將產(chǎn)生主極磁動勢及相應(yīng)的主極磁場（包括在氣隙中以同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的主磁場和主極漏磁場）。當(dāng)定子（電樞）繞組中流過對稱三相電流時，定子將產(chǎn)生電樞磁動勢及相應(yīng)的電樞磁場（包括在氣隙中以同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的電樞反應(yīng)磁場和電樞漏磁場）。主磁場和電樞反應(yīng)磁場共同合成為氣隙合成磁場。氣隙合成磁場分別與主極漏磁場和電樞漏磁場合成為轉(zhuǎn)子合成磁場（包括主磁場、電樞反應(yīng)磁場和主極漏磁場）和電樞合成磁場（包括主磁場、電樞反應(yīng)磁場和電樞漏磁場）。氣隙合成磁場在轉(zhuǎn)子內(nèi)部深處沿著主極軸線然后逐漸扭斜，在進(jìn)入定子時其軸線已偏到氣隙合成磁場軸線處。 δi 角反映了氣隙合成磁場扭斜的程度，它越大，則磁場所產(chǎn)生的切向力及電磁轉(zhuǎn)矩和電磁功率也越大。因為激磁電動勢 與端電壓 的夾角 δ≈δi ， 因此把 δ 稱為電機的功率角。三、有功功率調(diào)節(jié)和靜態(tài)穩(wěn)定有功功率調(diào)節(jié)（設(shè)保持 If =常值）分析前提： 設(shè)發(fā)電機為隱極機，不計磁路飽和，忽略電樞電阻，電網(wǎng)為 “無窮大電網(wǎng) ”（即 U =常值， f =常值 ）。nsnsn功率角 δ= 0時的相量圖 功率角為 δ時的相量圖調(diào)節(jié)原動機輸入功率就可以調(diào)節(jié)同步發(fā)電機輸出的有功功率靜態(tài)穩(wěn)定與電網(wǎng)并聯(lián)、在某一工作點運行的同步發(fā)電機，當(dāng)外界（電網(wǎng)或原動機）發(fā)生微小的擾動，在擾動消失后，發(fā)電機能否回復(fù)到原先的狀態(tài)下穩(wěn)定運行，此問題稱為同步發(fā)電機的靜態(tài)穩(wěn)定問題。如能回復(fù)，則是靜態(tài)穩(wěn)定的，反之，則不是靜態(tài)穩(wěn)定的。Pe0176。 90176。 δ180176。PePe+ΔPeδAδΔAA? BB?δBδΔΔPeA點是靜態(tài)穩(wěn)定點B點不是靜態(tài)穩(wěn)定點四、無功功率調(diào)節(jié)無功功率功角特性（以隱極同步發(fā)電機為例）不計電樞電阻時的相量圖0176。 90176。 δ180176。δAδΔPeQδA?If =常值時，增加原動機輸入功率， δA→ δA? ， 功率角增大， P2增加，而 Q減少。因此 If =常值時調(diào)節(jié)有功功率， 會影響無功功率大?。环粗? If =常值時調(diào)節(jié)無功功率，也會影響有功功率大小。隱極同步電機有功、無功功角特性無功功率調(diào)節(jié)（設(shè)保持 P2 =常值）分析前提： 設(shè)發(fā)電機為隱極機，不計磁路飽和，忽略電樞電阻，電網(wǎng)為 “無窮大電網(wǎng) ”（即 U =常值， f =常值 ）。A BCDcos? =1時的勵磁電流 If 稱為 正常勵磁電流 。If 時 正常勵磁狀態(tài) ： 只輸出有功功率；I?f ＞ If ， 過勵狀態(tài) ： 輸出有功功率和感性無功功率；I?f ＜ If ， 欠勵狀態(tài) ： 輸出有功功率和容性無功功率?？梢?， 調(diào)節(jié)勵磁電流就可以調(diào)節(jié)同步發(fā)電機的無功功率 。三種狀態(tài)相比，欠勵狀態(tài)下功率角 δ較大，同步電機穩(wěn)定性差， δ＞ 90176。時為不穩(wěn)定區(qū)，欠勵區(qū)域靠近不穩(wěn)定區(qū)，因此同步電機一般不宜在欠勵狀態(tài)下運
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