同步電機(jī)原理課程ppt課件(參考版)
2025-05-09 18:13本頁面
【正文】 。通常用電壓表測量電網(wǎng)電壓 ，并調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的勵磁電流使得發(fā)電機(jī)的輸出電壓U=U1。 ◆上述條件中，除相序一致是絕對條件外，其它條件都是相對的，因為通常電機(jī)可以承受一些小的沖擊電流。 ◆并車前必須檢查發(fā)電機(jī)和電網(wǎng)是否適合以下條件： ① 雙方應(yīng)有一致的相序； ② 雙方應(yīng)有相等的電壓； ③ 雙方應(yīng)有同樣或者十分接近的頻率和相位。同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)到電網(wǎng)后，它的運行情況要受到電網(wǎng)的制約，也就是說它的電壓、頻率要和電網(wǎng)一致而不能單獨變化 并聯(lián)條件 ? ◆ 把同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)至電網(wǎng)的過程稱為投入并聯(lián)，或稱為并列、并車、整步。 ③提高了供電質(zhì)量，電網(wǎng)的容量巨大 (相對于單臺發(fā)電機(jī)或者個別負(fù)載可視為無窮大 )，單臺發(fā)電機(jī)的投入與停機(jī)，個別負(fù)載的變化，對電網(wǎng)的影響甚微，衡量供電質(zhì)量的電壓和頻率可視為恒定不變的常數(shù)。 ②提高了供電的經(jīng)濟(jì)性和靈活性，例如水電廠與火電廠并聯(lián)時，在枯水期和旺水期，兩種電廠可以調(diào)配發(fā)電，使得水資源得到合理使用。現(xiàn)代發(fā)電廠中都是把幾臺同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)起來接在共同的匯流排上 (見圖 )，一個地區(qū)總是有好幾個發(fā)電廠并聯(lián)起來組成一個強(qiáng)大的電力系統(tǒng) (電網(wǎng) )。這些缺點可以通過多機(jī)并聯(lián)來改善。 V形曲線可以利用圖 所示的電勢相量圖及發(fā)電機(jī)參數(shù)大小來計算求得，亦可直接通過負(fù)載試驗求得。 V形曲線上都有一個最低點，對應(yīng) cosj=0 的情況。 ◆ 電樞電流隨勵磁電流變化的關(guān)系表現(xiàn)為一個 V形曲線。 V形曲線 ? ◆ 可見，通過調(diào)節(jié)勵磁電流可以達(dá)到調(diào)節(jié)同步發(fā)電機(jī)無功功率的目的。 ①如果在某一勵磁電流時，正好與平行，此時無功功率為零 ,發(fā)電機(jī)輸出的全部是有功功率，發(fā)電機(jī)正常勵磁。 ◆ 如果保持原動機(jī)的拖動轉(zhuǎn)矩不變 (即不調(diào)節(jié)原動機(jī)的汽門、油門或水門 )，那么發(fā)電機(jī)輸出的有功功率亦將保持不變。 ◆ 電網(wǎng)所供給的全部無功功率一般由并網(wǎng)的發(fā)電機(jī)分擔(dān)。 無功功率的調(diào)節(jié) 無功功率的調(diào)節(jié) ? ◆ 接在電網(wǎng)上運行的負(fù)載類型很多，多數(shù)負(fù)載除了消耗有功功率外，還要消耗電感性無功功率，如接在電網(wǎng)上運行的異步電機(jī)、變壓器、電抗器等。無功功率隨著有功功率的增加而減少，甚至可能導(dǎo)致無功功率改變符號，這是應(yīng)當(dāng)避免的。當(dāng) 0d時發(fā)電機(jī)可以穩(wěn)定運行； d發(fā)電機(jī)不能穩(wěn)定運行。 ◆ 綜上所述：并聯(lián)于電網(wǎng)的發(fā)電機(jī)所承擔(dān)的有功功率可以通過調(diào)節(jié)原動機(jī)輸入的機(jī)械功率來改變的。另外，失步后，發(fā)電機(jī)的頻率和電網(wǎng)頻率不一致，定子繞組中將出現(xiàn)一個很大的電流而燒壞定子繞組。 而當(dāng) d 時，隨著 d的增大，反而減小，電磁功率無法與輸入的機(jī)械功率相平衡，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速越來越大，發(fā)電機(jī)將失去同步，故在這一區(qū)間發(fā)電機(jī)不能穩(wěn)定運行。 ◆可見要改變發(fā)電機(jī)輸送給電網(wǎng)的有功功率 ，就必須改變原動機(jī)提供的動力轉(zhuǎn)矩，這一改變可以通過調(diào)節(jié)水輪機(jī)的進(jìn)水量或汽輪機(jī)的汽門來達(dá)到。 負(fù)載后磁勢分析 負(fù)載后磁勢分析 y=0或者 180度 負(fù)載后磁勢分析 y=90 負(fù)載后磁勢分析 y=－ 90 有功功率的調(diào)節(jié) ? ◆ 功角特性 =f(d)反映了同步發(fā)電機(jī)的電磁功率隨著功角變化的情況。②空載特性結(jié)合短路特性 (在后面介紹 )可以求取同步電機(jī)的參數(shù)。用標(biāo)么值表示的空載特性具有典型性，不論電機(jī)容量的大小，電壓的高低，其空載特性彼此非常接近。試驗測定的方法與直流發(fā)電機(jī)類似。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。 ◆由圖可見，當(dāng)勵磁電流較小時，由于磁通較小，電機(jī)磁路沒有飽和，空載特性呈直線（將其延長后的射線稱為氣隙線）。勵磁電勢的大小 (有效值 ) 與轉(zhuǎn)子每極磁通成正比，而勵磁電流的大小又和作用于同步電機(jī)磁路上的勵磁磁勢 正比例變化，所以空載特性與電機(jī)磁路的磁化曲線具有類似的變化規(guī)律。在本課程以后的分析中，我們僅考慮感應(yīng)電勢的基波分量。在本書以后的分析中，如無特殊說明，僅考慮磁通密度的基波分量。用諧波分析法可求出其基波分量，如圖 (b)所示。 ◆隱極電機(jī)的勵磁繞組嵌埋于轉(zhuǎn)子槽內(nèi)，沿轉(zhuǎn)子圓周氣隙可視為是均勻的。圖 。極靴以外的氣隙磁通密度減少很快，相鄰兩極中線上的磁通密度為零。在實用上，常將二者作為一個整體參數(shù)來處理，這樣便于分析和測量。 對于隱極電機(jī)來說，由于電樞為圓柱體，忽略轉(zhuǎn)子齒槽分布所引起的氣隙些微不均勻后，可以認(rèn)為隱極電機(jī)直軸磁路和交軸磁路的磁阻相等，直軸和交軸電樞反應(yīng)電抗相等，即 ==
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