【正文】 I1 ( I139。 a a jXsI139。 阻尼繞組可抑制振蕩。 T1更大于 T +T0 ， n再也回不到 n0→ 失步 。 + T0 a39。 電氣工程與自動化系 第 5章（作者：賀曉蓉） 0 Pe /T θ 90o a39。 電氣工程與自動化系 第 5章（作者：賀曉蓉） 三、有功功率的調(diào)節(jié) 無窮大電網(wǎng) 容量很大、頻率和電壓基本不受負載與其他 干擾的影響，即恒頻恒壓的電網(wǎng)。由于它對并車條件逐一檢查和調(diào)整，所以費時較多。 電氣工程與自動化系 第 5章（作者：賀曉蓉） (看動畫 ) 電壓調(diào)整好后，如果相序一致，燈光應表現(xiàn)為明暗交替，如果燈光不是明暗交替，則說明相序不一致，這時應調(diào)整發(fā)電機的出線相序或電網(wǎng)的引線相序，嚴格保證相序一致；通過調(diào)節(jié)發(fā)電機的轉(zhuǎn)速改變頻率，直到燈光明暗交替十分緩慢時，說明和電網(wǎng)的頻率已十分接近，這時等待燈光完全變暗的瞬間到來，即可合閘并車。 一、并聯(lián)運行的條件 相序一致、頻率相同、電壓相等。 電氣工程與自動化系 第 5章（作者：賀曉蓉） 同步發(fā)電機與電網(wǎng)的并聯(lián)運行 并聯(lián)運行的優(yōu)點 (1) 提高電力系統(tǒng)的經(jīng)濟指標。 電壓調(diào)整率： 保持 nN、 ?N、 IfN 時， O U1L I1L UN IN VR = 100% E0－ UNP UNP 電氣工程與自動化系 第 5章（作者：賀曉蓉） 二、調(diào)節(jié)特性 保持 n = nN、 U1L = UN、 ? = ?N 時， If 與 I1 的關(guān)系， 即 If = f ( I1 )。 異步電動機同步化： 異步電動機同步運行就是將異步電動機三相轉(zhuǎn)子繞組適當連接并通入直流勵磁電流，使其呈同步電動機運行，這就是 “ 異步電動機同步化 ” 。 電氣工程與自動化系 第 5章（作者：賀曉蓉） 國家供用電規(guī)則規(guī)定： 無功電力應就地平衡，用戶應在 提高用電自然功率因數(shù)的基礎(chǔ)上，設(shè)計和裝置無功補償設(shè)備， 并做到隨其負荷和電壓變動及時投入或切除，防止無功倒送。我們知道，感應電動機必須從電網(wǎng)吸收激磁電流來建立磁場，所以現(xiàn)代電網(wǎng)的功率因數(shù)經(jīng)常是滯后性的。 即調(diào)節(jié)勵磁電流，就可以改變電網(wǎng)的功率因數(shù)。 (3) 過勵磁 當 If ＞ If0 時， 電機呈電容性， If ? → |? | ? ， 容性程度 ? 。 b b － E0 jXsI1 I1 ? I1 電氣工程與自動化系 第 5章（作者：賀曉蓉） (1) 正常勵磁 當 If = If0 時， I1 與 U1 同相， ? = 1, 電機呈電阻性。 當 If ?→ E0 ? → θ?。（附加分量與勵磁狀態(tài)無關(guān)。 —— 基本分量。 (2) 1 Xq Pe = ( － ) sin2? 3U12 2 1 Xd Pe 是由于 Xd ≠Xq 而引起的，與 If 是否存在無關(guān)。 當 U1與 E0 （即 n 和 If ）為常數(shù)時： Pe = f (θ) T = f (θ) —— 功角特性 —— 矩角特性 一、隱極同步電動機的功角特性和矩角特性 如果忽略 R1，則有 U1sinθ = Xs I1 cosΨ 電氣工程與自動化系 第 5章（作者：賀曉蓉） U1 I1 jXs I1 － E0 ? θ Ψ Ψ Pe = 3 sinθ U1E0 Xs T = 3 sinθ U1E0 XsΩ O Pe / T θ 90o PeM (TM) ※ 當 θ = 90o 時 : Pe = PeM ， T = TM 代入 Pe和 T的公式， 可得 Pe = 3E0 I1cosΨ U1 I1 jXsI1 － E0 ? θ Ψ Ψ U1sinθ = Xs I1 cosΨ 電氣工程與自動化系 第 5章（作者：賀曉蓉） 電動機為電容性時 U1sinθ = XqI1cos Ψ Xd Id = E0－ U1cos? EQ = E0－ (Xd － Xq)Id 二、 凸極同步電動機的功角特性和矩角特性 U1 I1 ? － EQ jXq Iq － E0 θ Ψ Ψ 電動機為電感性時 U1sinθ = XqI1cos Ψ Xd Id = U1cos?－ E0 EQ = E0＋ (Xd － Xq)Id U1 I1 jXqI1 － EQ Id Iq jXq Iq － E0 ? θ Ψ Ψ 電氣工程與自動化系 第 5章（作者：賀曉蓉） Pe 代入 Pe 和 T 的公式可得 3U1E0 Xd = sin? 1 Xq ＋ ( － ) sin2? 3U12 2 1 Xd 3U1E0 XdΩ T = sin? 1 Xq + ( － ) sin2? 3U12 2Ω 1 Xd Pe = Pe39。m = Nm時，電樞電流 I1 = 10 A，功率因數(shù) ? = （電容性）， Ψ = 40o， E0 = 228 V。 θ 由簡化相量圖還可以求得 tanΨ = U1sin ? 177。 (4) 由 I1 分解出 Id 和 Iq 。 U1 =－ E0＋ R1I1＋ jXd Id＋ jXq Iq－ jXq Id＋ jXq Id U1 =－ EQ＋ (R1＋ jXq )I1 － j(Xd－ Xq)Id 電氣工程與自動化系 第 5章（作者：賀曉蓉） ※ 隱極電動機可視為凸極電動機的特例： Xd = Xq = Xs EQ = E0 R1 jXq + U1 － I1 － + EQ R1 jXs + U1 － I1 － + E0 電氣工程與自動化系 第 5章（作者：賀曉蓉） 3. 相量圖 設(shè)已知 U I ?、 Xd、 Xq 。 Xaq —— 交軸電樞反應電抗 。最后再把它們的效果疊加起來。 同樣的 Fam → 產(chǎn)生不同的 Φa → 對應不同的 Xa 。 解：電樞相電壓和相電流為 U1 = UN 3 I1 = IN = 90 A ? = = 取參考相量： U1 = 220 0o V 則 I1 = 90 － A = V = 220 V 380 3 電氣工程與自動化系 第 5章（作者：賀曉蓉） 由此求得 E0 = V θ = Ψ = ? － θ = － E0 = U1－ ( R1＋ jXs ) I1 =［ 220 0o － ( ＋ ) 90 － ］ V = － V U1 I1 ? R1 I1 jXsI1 － E0 Ψ θ 電氣工程與自動化系 第 5章（作者：賀曉蓉） 二、三相凸極同步電動機的運行分析 特點：氣隙不均勻。 ≈－ E1（忽略 R1 和 X?） (b) 電阻性 U1 I1 － E0 jXsI1 R1 I1 θ=Ψ (c) 電容性 U1 I1 ? R1 I1 jXsI1 － E0 θ Ψ = ? 177。 1IEx aa ? 電氣工程與自動化系 第 5章（作者：賀曉蓉） U1 =－ E0＋ (R1＋ j X?＋ j Xa ) I1 U1 =－ E0＋ (R1＋ jXs ) I1 ※ Xs = X?＋ Xa —— 同步電抗。 三相同步電動機的運行分析 R1I1 E? ?? 漏磁通 E1 ??E? ?? 電氣工程與自動化系 第 5章（作者：賀曉蓉） (勵磁電動勢不變 ) (電樞反應電動勢隨負載變化 ) 如果不計磁路飽和，則 Uf → If → F0m → Φ0 U1 → I1 → Fam → E0 → Φa → Ea ?? → E? R1I1 E1= E0 + Ea U1 =－ E1+(R1 ＋ j X? )I1 Ea =－ j Xa I1 ※ Xa —— 電樞反應電抗。 3. 額定功率 PN ：輸出功率的額定值。有專家預測，按現(xiàn)在的電價和用電量計算，如果我國輸電線路全部采用超導電纜，則每年可節(jié)約 400億元。磁流體發(fā)電機的結(jié)構(gòu)非常簡單，用于磁流體發(fā)電的高溫導電性氣體還可重復利用。 超導發(fā)電機 在電力領(lǐng)域，利用超導線圈磁體可以將發(fā)電機的磁場強度提高到 5萬～ 6萬高斯，并且?guī)缀鯖]有能量損失，這種發(fā)電機便是交流超導發(fā)電機。據(jù)公司宣稱，氫發(fā)電機以Zenergy公司有名的高溫超導體材料制造，它能使機器效率提高到 98％以上。所謂超導發(fā)電機是指常規(guī)發(fā)電機的勵磁繞組導線采用超導體或勵磁繞組與電樞繞組均采用超導體的發(fā)電機后者又叫做全超導發(fā)電機。 電氣工程與自動化系