【正文】 nsMsy nsEUdTTmdxEUdPPmdx?????????隱極機(jī)： 凸極機(jī)： 201111c o s ( ) c o s 2s y nd q dEU UT m mx x x??? ? ???20 11c o s ( ) c o s 2s y nd q dEUP m m Ux x x??? ? ?整步功率（轉(zhuǎn)矩）系數(shù)： 表示同步電機(jī)抗干擾保持穩(wěn)定運(yùn)行能力的強(qiáng)弱。 MdPd?整步功率系數(shù) School of Electrical and Engineering , Jiangsu University 三、動(dòng)態(tài)穩(wěn)定 擾動(dòng) —— 負(fù)載突然變化（加、卸、短路、失磁、電壓突變） 動(dòng)態(tài)穩(wěn)定 —— 發(fā)電機(jī)能否繼續(xù)保證同步運(yùn)行 a點(diǎn)：原正常運(yùn)行點(diǎn) 曲線 2：電網(wǎng)電壓因事故明顯降低 曲線 3：電壓降低很大 School of Electrical and Engineering , Jiangsu University 167。 611 無(wú)功功率調(diào)節(jié)和 V形曲線 以忽略電樞電阻和磁飽和影響的隱極機(jī)為例 。 在原動(dòng)機(jī)輸入的有功功率 P1不變的情況下，忽略電樞繞組損耗， 有 0122s inc o sMsEUP m CxP m U I C??????當(dāng)磁路不飽和， 電網(wǎng)電壓 U、同步電抗 Xs不變 常數(shù)常數(shù)，????c o ssi n0IE School of Electrical and Engineering , Jiangsu University I?U?0E?sjIx??1co sIc? ?20 s in cE ??I??0E??sjIx?sjIx??0E??I??sjI x???0E???I??? School of Electrical and Engineering , Jiangsu University ? 電流與電壓同相時(shí)， ?＝ 0， cos ?＝ 1，發(fā)電機(jī)輸出純有功功率，電流最小， “正常勵(lì)磁”。 ? 勵(lì)磁增大， E0增大， I增大，并落后于電壓，發(fā)電機(jī)輸出滯后的無(wú)功功率；發(fā)電機(jī)處于“過(guò)勵(lì)”狀態(tài)； ? 勵(lì)磁減小， E0減小， I增大， 但超前電壓， 發(fā)電機(jī)輸出超前的無(wú)功功率；發(fā)電機(jī)處于“欠勵(lì)”狀態(tài)； ? 當(dāng)勵(lì)磁電流減小， 與 垂直， δ＝ 900， 達(dá)到靜態(tài)穩(wěn)定極限。 0E? U?調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流的現(xiàn)象 School of Electrical and Engineering , Jiangsu University 二、 V形曲線 發(fā)電機(jī)在原動(dòng)機(jī)輸入功率恒定、電網(wǎng)電壓恒定時(shí)， 電樞電流和勵(lì)磁電流之間的關(guān)系曲線 ， 形狀如“ V”， 稱 V形曲線。 ? 每一條 V形曲線的最低點(diǎn)， 表示 ， 相應(yīng)的勵(lì)磁狀態(tài)為正常勵(lì)磁。 ? 正常勵(lì)磁左為欠勵(lì)區(qū)， 功率因數(shù)超前；右為過(guò)勵(lì)區(qū)， 功率因數(shù)滯后； ? 在欠勵(lì)區(qū)， δ＝ 900對(duì)應(yīng)靜態(tài)穩(wěn)定極限。 ? 輸出功率的增大， 曲線往上移。 1cos ??fII0MP ?1cos ??MP?MP??MMPP?? ??090??欠勵(lì) 過(guò)勵(lì) 滯后 超前 正常勵(lì)磁 School of Electrical and Engineering , Jiangsu University 結(jié)論：無(wú)功功率調(diào)節(jié)特性 當(dāng)發(fā)電機(jī)與無(wú)窮大電網(wǎng)并聯(lián)時(shí)，調(diào)節(jié)激磁電流的大小，就可以改變發(fā)電機(jī)輸出的無(wú)功功率，不僅能改變無(wú)功功率的大小，而且能改變無(wú)功功率的性質(zhì) 。 當(dāng)過(guò)激時(shí)，電樞電流是滯后電流，發(fā)電機(jī)輸出感性無(wú)功功率。 當(dāng)欠激時(shí)，發(fā)電機(jī)輸出容性無(wú)功功率，電樞電流是超前電流。 School of Electrical and Engineering , Jiangsu University 思考題 發(fā)電機(jī)的定子電流的功率因數(shù)的確定 ，由負(fù)載阻抗決定 ，負(fù)載由電網(wǎng)供給，發(fā)電機(jī)擔(dān)負(fù)的有功由其原動(dòng)機(jī)的功率大小決定；擔(dān)負(fù)的無(wú)功功率決定于發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流，過(guò)激時(shí)功率因數(shù)滯后，欠激時(shí)超前。 School of Electrical and Engineering , Jiangsu University 167。 612 同步電動(dòng)機(jī)和同步調(diào)相機(jī) 同步電動(dòng)機(jī)作為一種恒速電動(dòng)機(jī)廣泛用以拖動(dòng)大容量恒速機(jī)械。 優(yōu)點(diǎn)：功率因數(shù)可以調(diào)節(jié)以改善電網(wǎng)的功率因數(shù) 缺點(diǎn)：比異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)高 同步調(diào)相機(jī)：實(shí)質(zhì)是空載運(yùn)行的同步電動(dòng)機(jī)，專門(mén)用來(lái)產(chǎn)生無(wú)功功率，改善電網(wǎng)的功率因數(shù)。 School of Electrical and Engineering , Jiangsu University 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)殡妱?dòng)機(jī)的過(guò)程 N0 S N S0 n T1 T N0 S S0 N n T1 N0 S S0 N n T TZ 發(fā)電機(jī)狀態(tài) 電動(dòng)機(jī)狀態(tài) 當(dāng)同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)橥诫妱?dòng)機(jī)時(shí)功率角、電磁轉(zhuǎn)矩和電磁功率由正值變?yōu)樨?fù)值， 機(jī)電能量轉(zhuǎn)換過(guò)程發(fā)生逆變。 School of Electrical and Engineering , Jiangsu University 一、同步電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)勢(shì)方程 U?I?aE? 0E? ?E?A B C 按照規(guī)定的參考正方向，電樞繞組 一相的電動(dòng)勢(shì)平衡方程 ： 0 a a aU E E E I r E E I r? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?E jI x????漏抗電動(dòng)勢(shì)寫(xiě)成漏抗壓降形式 ， 電樞反應(yīng)電動(dòng)勢(shì)用電樞反應(yīng)電抗壓降形式表示 aaE jI x?xa為電樞反應(yīng)電抗 School of Electrical and Engineering , Jiangsu University 00a s sU E I r jIx E jIx? ? ? ? ?Xs：為同步電機(jī)的同步電抗， 磁路不飽和時(shí)為常數(shù)。 U?aR ?X?E?I?U?aR sX0E?I?隱極同步電機(jī)的等效電路圖： School of Electrical and Engineering , Jiangsu University U?I?qE? 0E? ?E?A B C dE?按規(guī)定的參考正方向， 電壓方程為： 000 ( ) d a d q a q ad a d q a q d q ad d q q aU E jI x jI x jI x I rE jI x jI x j I I x I rE jI x jI x I r??? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ?a d a d a d da q a q a q qE F IE F I? ? ? ?? ? ? ?a d d a da q q a qE jI xE jI x??0 a d a q aU E E E E I r?? ? ? ? ?Xd：直軸同步電抗； Xq：交軸同步電抗 （ XdXq） 凸極機(jī)的電壓方程 School of Electrical and Engineering , Jiangsu University 同步電動(dòng)機(jī)的相量圖 0 asU E Ir jIx? ? ?隱極同步機(jī)： I? U?0E?aIrsjIx凸極同步機(jī)： 0 d d q q aU E jI x jI x I r? ? ? ?I? U?0E?aIrdI?qI?qqjI xddjI x?????? School of Electrical and Engineering , Jiangsu University 二、 同步電機(jī)的功角特性 一、功角特性和矩角特性： （ 1）功率平衡式 同步電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)， 定子從電網(wǎng)吸收電功率，轉(zhuǎn)子軸上輸出機(jī)械功率。 P1 PM P2 pcu1 pFe p? pf School of Electrical and Engineering , Jiangsu University 121112c osc u aM c uM FeP mU Ip mI rP P pP p p P??????? ? ?輸入功率： 定子繞組銅耗： 電磁功率： 或 運(yùn)行特性包括：工作特性、起動(dòng)和調(diào)速。工作特性指 U和 If為常數(shù) 時(shí)， T、 I、 cos?、 ?、 n等與輸出功率 的關(guān)系。 （ 2）運(yùn)行特性 School of Electrical and Engineering , Jiangsu University 當(dāng)忽略電樞繞組損耗時(shí)， 1 c o s c o s ( )( c o s c o s s in s in )c o s s inMqdP P m U I m U ImUIm U I m U I??????? ? ? ? ?? ? ? ???I?dI?qI?U?0E?qqjI xddjI x???QE??qjIxR Q 0c ossinddqqEUIxUIx?????20 11sin ( ) sin 22M d q dEU UP m mx x x??? ? ?功角特性 School of Electrical and Engineering , Jiangsu University 同步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩： 凸極機(jī)： 201111s i n ( ) s i n 22d q dEU UT m mx x x??? ? ???隱極機(jī)： 01s i nsEUTmx ?? ? School of Electrical and Engineering , Jiangsu University 功角、矩角特性： ? 發(fā)電機(jī)狀態(tài) δ0； ? 電動(dòng)機(jī)狀態(tài) δ0； ? 凸極機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩包含有基本分量和附加分量； ?TMP發(fā)電機(jī) 電動(dòng)機(jī) 隱極機(jī) MP?T發(fā)電機(jī) 電動(dòng)機(jī) MP MP?MP??凸極機(jī) School of Electrical and Engineering , Jiangsu University 二、有功功率的調(diào)節(jié)和靜態(tài)穩(wěn)定 ? 同步電機(jī)空載運(yùn)行， 0 , 0 , 0MPT? ? ? ?? 負(fù)載增加，轉(zhuǎn)子減速， 轉(zhuǎn)子磁勢(shì) Ff滯后合成磁場(chǎng)， 電機(jī)輸出一定的功率和轉(zhuǎn)矩。 同步電動(dòng)機(jī)的有功功率調(diào)節(jié)，取決于總負(fù)載轉(zhuǎn)矩的變化 ， 電動(dòng)機(jī)自動(dòng)改變 δ角， 調(diào)整從電網(wǎng)吸收的有功功率。 fF??B?0E?sjIxU? U??B?fF?0E?sjIx?,MPT090 School of Electrical and Engineering , Jiangsu University 三、同步電機(jī)的無(wú)功功率調(diào)節(jié) 以隱極機(jī)為例。 在恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載運(yùn)行時(shí)，忽略電樞繞組損耗， 有 01112s inc o ssMEUT m CxP P m U I C?????? ? ?當(dāng)磁路不飽和， U、 Xs不變 0 si nc osEI????常 數(shù) ，常 數(shù) School of Electrical and Engineering , Jiangsu University I?U?0E?sjIx??1co sIc? ?20 s in cE ???I??0E??sjIx?sjIx??0E??I??sjI x???I???0E??? School of Electrical and Engineering , Jiangsu University ? 電流與電壓同相時(shí)， ?＝ 0， cos ?＝ 1，電動(dòng)機(jī)吸收有功，電流最小， “正常勵(lì)磁”。 ? 勵(lì)磁增大， E0增大， I增大，并超前電壓，電動(dòng)機(jī)吸收超前的無(wú)功功率， 即發(fā)出滯后的無(wú)功功率；“過(guò)勵(lì)”； ? 勵(lì)磁減小， E0減小， I增大， 但落后電壓， 電動(dòng)機(jī)吸收滯后的無(wú)功功率；“欠勵(lì)”； ? 當(dāng)勵(lì)磁電流減小， 與 垂直， δ＝ 900， 達(dá)到靜態(tài)穩(wěn)定極限。 0E? U?調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流的現(xiàn)象 School of Electrical