【正文】 變壓器： 異步電機： 同步電機： 同步電抗包括兩個部分，（ 1）對應(yīng)于定子繞組的漏磁通 xσ ，（ 2）對應(yīng)與定子電流產(chǎn)生的空氣隙旋轉(zhuǎn)磁場xa。但電機尺寸大，成本高； 異步電機的勵磁由電網(wǎng)供給，如采用較大的氣隙，則激磁電流增大。 2. 電勢法求△ U% ? 從等效電路根據(jù)相量圖分析 U I θ Ira jIxs E0 ψ E0 應(yīng)用 同步電抗的飽和值 3. 磁勢法求△ U% ? 考慮了磁路的飽和 情況，直接反應(yīng)電樞磁勢Fa的作用 ? 用保梯電抗 xp代替漏抗， 反映負(fù)載時轉(zhuǎn)子漏磁的變化 pNNpNaNN xIjUxIjrIjUE ?????? ?????已知額定負(fù)載時 U=UN， I=IN， cosθ=conθN 已知電機參數(shù) ra， xp， Kad， Kaq U、 I If 2 短路特性 1 空載特性 UN IN θN I’f0 a I’f0 Ifa Ifk Ifa IfN IfN E0 △ U E Eσ Ifa電樞反應(yīng)相當(dāng)?shù)膭畲烹娏? 額定勵磁電流 有效勵磁電流??? 39。 不同功率因數(shù)下， I=IN時均有 U=UN 2. 發(fā)電機的調(diào)整特性 ? n=n1, U =const， cos?=const，作 單機運行 ， 負(fù)載電流 I與勵磁 ? 電流 If的關(guān)系 ? 物理意義： 維持端電壓不變，勵磁電流需隨負(fù)載電流的大小變化進行調(diào)節(jié) 。 在容性負(fù)載時，需適當(dāng)降低勵磁，呈欠勵運行。 曲線 2：由特征三角形及空載特性作出 當(dāng)考慮轉(zhuǎn)子漏磁影響后，特性三角形縱邊并非恒定不變。 可采用探測線圈修正。 工程上 ： 隨著單機容量的增大，為了提高材料利用率，隨機組容量增大短路比降低。00 ?? 主磁路飽和系數(shù)?NUECIN 在勵磁電流為 If0時的短路電流標(biāo)幺值 3. 短路比 kK 分析 ： 短路比略大于 不飽和同步電抗 的倒數(shù) 短路比大，則同步電抗小，負(fù)載變化時發(fā)電機的電壓變化就小，并聯(lián)運行時發(fā)電機的穩(wěn)定度較高；設(shè)計上，電機氣隙較大，轉(zhuǎn)子的額定激磁磁勢和用銅量增大。0039。 q軸：磁路氣隙較長，磁導(dǎo)小，磁路不飽和， xq取不飽和值。 當(dāng)定子旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子交軸重合時，定子的電抗為 xq，此時電抗最小，定子電流最大，線路壓降最大，端電壓為最小。此時，定子旋轉(zhuǎn)磁場的軸線交替地與轉(zhuǎn)子直軸和交軸重合。為了避免轉(zhuǎn)子被牽入同步， 外施電壓約為額定電壓的 1/4左右 ，且使其相序能保證電樞旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向 — 致。39。 不飽和同步電抗的數(shù)值 比飽和同步電抗的數(shù)值 大 。kNkNNkNNdNdksdIEIIUEUIEIUxIxIExx??????????????凸極電機的交軸同步電抗可以利用經(jīng)驗公式求得 dq xx ?(2)飽和同步電抗 （空載、零功率因數(shù)特性求取） ? 在 純感性負(fù)載 時 sIxUE ??0 ??? ???abcaUxIIUxxNsNNNss?磁路飽和決定于空氣隙中的合成磁場，忽略漏阻抗壓降，則決定于端電壓。039。 零功率因數(shù)特性（ 2） ： cosθ =0的負(fù)載特性 ?純感性負(fù)載，純?nèi)ゴ抛饔玫碾姌蟹磻?yīng) Faq=0,Fad=Fa 合成磁勢 端電壓 三 .負(fù)載特性曲線 端電壓與勵磁電流間的曲線 U＝ f(If) n=n1 I=const， cosθ=const adadf FkFF ????IxEIxEU s ???? 0矢量（相量）關(guān)系變成了代數(shù)關(guān)系 重點：空載特性與零功率因數(shù)曲線 ? mn對應(yīng)于去磁磁勢kadFad的激磁電流 on：合成磁勢 om=mn+om：激磁磁勢 Ff an： E—— 合成電勢 ab： Ixσ bn=cm： U=EIxσ c點：對應(yīng) (U,If)為零功率因數(shù)特性曲線上一點 電抗三角形 abc 如電樞電流保持不變，三角形大小不變 高 ab= Ixσ， 底邊 bc=mn均正比于電樞電流 c點軌跡即為零功率因數(shù)曲線 負(fù)載時實際勵磁 零功率因數(shù)曲線求取 兩點試驗 實驗法 當(dāng)電機較大時，將電機并聯(lián)于電網(wǎng)，有功調(diào)節(jié)為零，調(diào)節(jié)勵磁使發(fā)出無功電流達到IN，即為 e點 . 短路點 e點 —— （ I=IN,U=0） 調(diào)節(jié)發(fā)電機勵磁電流，使三相穩(wěn)定短路電流為額定值 額定電壓點 c點 —— （ I=IN,U=UN ）調(diào)節(jié)發(fā)電機處于過激，電樞電流為額定值，輸出有功功率為 0（零功率因數(shù)），激磁電流和額定電壓決定 c點 第九節(jié) 同步發(fā)電機的參數(shù)及測定 ? 同步電抗：飽和與不飽和值 ? xd和 xq的轉(zhuǎn)差法測定 ? 短路比 ? 漏抗和保梯電抗 1. 同步電抗的實驗測定 ? (1)不飽和同步電抗 ? （空載、短路特性求取） 短路時不計飽和 dksk xIjxIjE ??? ??0*39。 影響： 電機磁路處于不飽和狀態(tài)。 必須掌握 （ *） 二 . 同步發(fā)電機的短路特性 ? 發(fā)電機三相穩(wěn)態(tài)短路試驗時，電樞短路電流 Ik與勵磁電流 If間的關(guān)系曲線。 如 太飽和 ，將使勵磁繞組用銅過多，且電壓調(diào)節(jié)困難 如 飽和度太低 ，則負(fù)載變化時電壓變化較大，且鐵心利用率較低，鐵心耗材較多 ? ② 結(jié)合短路特性可以求取同步電機的參數(shù)。 ? 作同步電機的空載特性 ? 由于存在剩磁， 規(guī)定用下降曲線來表示空載特性。（向下彎曲） ?鐵磁飽和后，需磁勢迅速增大，橫向距離 bc為鐵磁部分所需的磁動勢 ?為了合理地利用材料，空載額定電壓一般設(shè)計在空載特性的彎曲處，如圖中的 c點 b a 飽和系數(shù)： E0*=1時的總磁勢與氣隙磁勢之比， 一般在 意義：空載磁路飽和后，由勵磁磁勢所建立的磁通和感應(yīng)電勢都降低到未飽和時的 1/k?。 第八節(jié)同步發(fā)電機的空載、短路和負(fù)載特性 、短路特性、負(fù)載特性（曲線） 、計算短路比、測定漏抗 同步電機的特性分析基礎(chǔ) ? 對稱運行：指電機轉(zhuǎn)速為額定值且保持恒定，并供給三相對稱負(fù)載時的一種 穩(wěn)態(tài)運行 方式 . ? 主要 變量 ：電壓 U、電樞電流 I、激磁電流 If和功率因數(shù) cosθ ? 特性： 主要 參數(shù) ：同步電抗 xs、 xd、 xq及漏抗 xσ ? ? 0)1( 00 ??? IIfEU f ，空載特性? ? 0)2( ?? UIfI fk ，短路特性? ? c o n s tc o n s tIIfU f ??? ?c o s,)3( ，負(fù)載特性? ? c o n s tc o n s tIIfU f ??? ?c o s,)4( ，外特性? ? c o n s tc o n s tUIfI f ??? ?c o s,)5( ，調(diào)整特性區(qū)別不同的條件、 參數(shù)間關(guān)系 標(biāo)幺值計算時的基值 ? 定子側(cè) 電壓基值 —— 額定相電壓 電流基值 —— 額定相電流 容量功率基值 —— 電壓基值 電流基值 阻抗基值 —— 電壓基值 /電流基值 ? 轉(zhuǎn)子側(cè) 轉(zhuǎn)子電流基值 —— 空載電勢為額定相電壓時的勵 磁電流 一 . 同步發(fā)電機的空載特性 ? 當(dāng)空載運行時（ 電樞繞組開路， I=0） ,空載電動勢 E0隨轉(zhuǎn)子勵磁 電流 If變化的關(guān)系 。 作業(yè) ? 思考題 121， 2， 3， 4 ? 121， 122 要求繪出相量圖，說明參考相量，區(qū)分角度 θ、 δ、 ψ。 ? 同步電機 ：激磁磁勢為階梯形波，電樞磁勢為正弦波，波形不同需折算，原則是產(chǎn)生相同的基波磁勢（隱極機）或相同的基波磁密（凸極機：由于氣隙不均勻） 第七節(jié) 電樞繞組的漏抗 ? 漏磁通在定子繞組中感應(yīng)漏抗電勢 Eσ ，用漏抗 xσ表示 ? 漏磁路主要為氣隙： 不飽和，漏抗為常數(shù)，數(shù)值很小，標(biāo)幺值 ? 高次空間諧波磁通（旋轉(zhuǎn)速度為同步速），在電樞中感應(yīng)電勢為基波頻率，用差漏抗或諧波漏抗表示，數(shù)值更小。39。0 ?凸極機磁場簡單分析 ? 折算的物理意義：建立同樣大小的基波磁場時，單位安匝的直軸或交軸電樞磁勢（基波）相當(dāng)于多少安匝的勵磁磁勢（指幅值） ? 一般， kqkd，在隱極機中 kd=kq=1 ? ?? ?? ?? ????EEFFIIEFFIEFFFFIaqaqaqaqqadaddddddfff????????????????????????????????????????????39。交軸電樞反應(yīng)的折算 ? 交軸電樞反應(yīng)磁勢 faq 基波振幅為 Faq 產(chǎn)生 馬鞍形磁密波 假想 在直軸上 磁密 baq振幅為 Baq 基波磁密波 baq1的振幅為 Baq1 aqaq FkB ???0?aqqaqqaq FkkBkB ???01 ???折算： aqaqaqBqaq FkFkkF ??39。 凸極機轉(zhuǎn)子勵磁磁勢 ? 激磁磁勢 ff為矩形波 振幅為 Ff=NfIf 產(chǎn)生的磁密波近似矩形 bf 振幅為 Bf 基波分量 bf1 振幅為 Bf1 ff FkB ???0?fBfBf FkkBkB ???01 ??直軸電樞反應(yīng)的折算 ? 直軸電樞反應(yīng)磁勢 fad 基波振幅為 Fad 磁場磁密波 bad的振幅為 Bad 基波分量 bad1的振幅為