同步電機(jī)ppt課件(2)-wenkub.com
2025-01-11 11:14 本頁面
【正文】 采用雙層分布繞組。 轉(zhuǎn)子斜極。影響氣隙磁密波形；影響齒槽轉(zhuǎn)矩。 二 . 轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)形式的選擇 表面形式： 漏磁系數(shù)小，同步電抗小，適合于中低速電機(jī)。 為氣隙磁密 , ； 為線負(fù)荷， 。 （ 3）切除變頻器。 ? 此時依靠定、轉(zhuǎn)子磁場相互作用所產(chǎn)生的同步電磁轉(zhuǎn)矩，再加上由于凸極效應(yīng)所引起的磁阻轉(zhuǎn)矩，便可能 將轉(zhuǎn)子牽入同步。 起動方法 : 異步起動法 輔機(jī)起動法 變頻起動法 異步起動法 起動繞組： 電機(jī)的主極極靴上設(shè)有起動繞組，相當(dāng)于感應(yīng)電機(jī)的鼠籠繞組。 0I0TMIeTM?cos?0 ?, me IT M?cos*2P不同勵磁時同步電動機(jī)的功率因數(shù)特性： 從圖可見，改變勵磁電流，可使電動機(jī)在任意特定負(fù)載下的功率因數(shù)達(dá)到 1，甚至變成超前 ?？蛰d時， η=0，隨著輸出功率的增加，效率逐步增加，達(dá)到某個最大之后開始下降。 電動機(jī)正常工作時，同步電動機(jī)從電網(wǎng)輸入的電功率 P1， 除小部分消耗于定子銅耗 pCua外，大部分通過定、轉(zhuǎn)子磁場的相互作用傳遞到轉(zhuǎn)子，傳遞到轉(zhuǎn)子的功率就是電磁功率 Pe，故有 P1 = pcua+Pe 從電磁功率 Pe中扣除定子鐵耗 pFe和機(jī)械損耗 pΩ后，可得軸上輸出的機(jī)械功率 P2，即 Pe=pFe+pΩ+P2 除以同步角速度 Ωs，可得轉(zhuǎn)矩方程 Te=T0+T2 式中 : seePT??Te為電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩 sFe ppT????0T0為空載轉(zhuǎn)矩 sPT?22 ?T2為輸出轉(zhuǎn)矩 三、同步電動機(jī)的運行特性 同步電動機(jī)的運行特性包括 工作特性 和 V形曲線 兩部分。 若采用電動機(jī)慣例：（電樞電流的正方向已發(fā)生變化 ） 電樞電流 IM滯后于激磁電動勢 E0時，直軸電樞反應(yīng)是助磁的；電樞電流 IM超前于激磁電動勢 E0時，直軸電樞反應(yīng)是去磁的。電磁轉(zhuǎn)矩為驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，功率因數(shù)角 90?。 功率角是同步電機(jī)的基本變量之一，近似地賦予功率角以空間含意，這對掌握負(fù)載變化時主磁場和合成磁場之間地相對位移，以及理解負(fù)載時同步電機(jī)內(nèi)部所發(fā)生的物理過程，是很有幫助的。 對于隱極電機(jī)，由于 Xd＝ Xq＝ Xs，附加電磁功率為零，故 Pe就等于基本電磁功率 ?s in0de XUEmP ?對于凸極電機(jī)，電磁功率 Pe亦可以寫成 ???s i nc o sc o s 0qQqeXUEmImEImEmUIP????上式形式比較簡單，但是要注意，式中的 EQ為虛擬電動勢， EQ本身也是功角 ?的函數(shù)。 0176。在隱極同步電機(jī)中附加電磁功率等于零。q 205。 ? ?：功率角 交軸電樞反映越強(qiáng)，即交軸電流越大， ? 也就越大。q δ 205。0 Ψ0 A B 其中： E—氣隙電動勢 之間的相角與電流電動勢 IE ??:?隱極同步發(fā)電機(jī)中 )(0 qddQ XXIjEE ??? ???因為： qd XX ?EQ = E0 Pe= m I E cosΨ = m I EQ cos?0 =mEQIq=mE0Iq ? 要想進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換，電樞電流中必須有有功分量 對 E來說， Icos? 就是電流的有功分量 對 EQ來說， Icos?0=Iq 就是電流的有功分量 ? 與前面的分析相符，交軸電流產(chǎn)生交軸電樞反應(yīng)，使氣隙磁 場軸線移位，氣隙磁場與主極磁場軸線間有相位差。R a j205。 結(jié)論：凸極同步電機(jī)有 X d Xq ， 隱極同步電機(jī)有 X d = X q = Xs 直軸電樞磁導(dǎo) 交軸電樞磁導(dǎo) 一、功率方程 I f → B0 → pFe 鐵心損耗 （轉(zhuǎn)子鐵心中磁場恒定，無鐵耗） P1pΩpFe = Pe ns → ??? 1機(jī)械損耗輸入機(jī)械功率ΩpP 勵磁損耗由另外的直流電源供給 Pepcua = P2 同步發(fā)電機(jī)的功率方程： 。 磁路飽和時 ?????????????)( )( 空載特性直軸不會飽和交軸氣隙大，磁路dddddadadfaqqaqFf E E F Fk F XIj E ?????aqqad xIjxIjIRUE ????? ???? ? * 磁路飽和時 也可在不飽和模型中采用 X d 的 飽和值來考慮直 軸飽和的影響。0 217。q δ 205。 U RIXIj XIj XIj E aσaqqadd ?????? ?????0qqdda XIjXIjRIUE ????? ????0 交軸同步電抗直軸同步電抗??XXXXXXaqqadd????而且有： 0s in ?II d ? 0c o s?II q ?qd III ??? ?? 0 U RI)X ( XIj )X(XIj E aσaqqσadd ????? ??????是表征對稱負(fù)載運行時電樞漏磁和直軸或交軸電樞反應(yīng)的一個綜合參數(shù)。 2） 交軸磁動勢所經(jīng)過的氣隙遠(yuǎn)大于勵磁磁動勢所經(jīng)歷的氣隙，交軸磁動勢的波形同直軸磁動勢相同，都是正弦波。 可以把電樞反應(yīng)磁動勢分解成直軸和交軸兩個分量，再對應(yīng)直軸和交軸磁導(dǎo)分別算出直軸和交軸電樞反應(yīng)，最后再把他們的效果疊加起來 ——雙反應(yīng)理論 F a qF aF a dSNπΨ o 把電樞磁動勢分成直軸和交軸磁動勢 Fa分解為 Fad和 Faq Bad1的幅值與 Bad應(yīng)相差不大，但 Baq有很小的基波分量幅值 直軸換算系數(shù) kad和交軸換算系數(shù) kaq 分析隱極電機(jī)時 ：電樞反應(yīng)磁動勢 Fa由于磁動勢波形形狀與勵磁磁動勢不同，因此將電樞反應(yīng)磁動勢要折算到勵磁磁動勢 aaa FkF ?Ka的意義：產(chǎn)生同樣大小的基波氣隙磁場時，一安匝的電樞磁動勢相當(dāng)于多少安匝的梯形波勵磁磁動勢。 同樣大小的磁動勢作用于直軸和交軸上產(chǎn)生的電樞磁場將有明顯差別。 采用雙反應(yīng)理論分析凸極同步電機(jī)。 ? 漏磁場路徑主要為氣隙，沒有飽和問題。 FF fxO對于汽輪發(fā)電機(jī)， ka = ~，主要取決于大齒的寬度。的角度滯后功率角—的角度；滯后功率因數(shù)角—；的角度滯后內(nèi)功率因數(shù)角— EUUIEI ?????????saaσa XIj RIU XIjXIj RIUE ???????? ???????0aaEEE??? ??????????00??；，夾角為和）畫出相量 ?IU ??1平行；與，相量的末端畫出電阻壓降）在 IIRIRU aa ????2；超前相量末端畫相量）在 090,3 IXIjXIjIR ssa ????。 負(fù)載時隱極同步發(fā)電機(jī)內(nèi)的磁場分布圖 33 隱極同步發(fā)電機(jī)的基本電磁關(guān)系 隱極同步發(fā)電機(jī)的 電壓方程式 、 相量圖 和 等效電路 。 ada FF ?Ψ0= 90? 同相與 fa FF ??同相與 fa BB ??產(chǎn)生直軸電樞反應(yīng)，使氣隙磁場增強(qiáng)，增磁。 ? 交軸電樞反應(yīng)使能量轉(zhuǎn)換得以實現(xiàn)。 ? 空間矢量是整個電樞（三相）或主極的作用，而時間相量僅指一相（ A）而言。 BE0? CE0?(直軸 ) (交軸 ) 1. ?o = 0? 時 基波磁動勢 Fa 軸線與 A相繞組軸線重合
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