同步電機(jī)ppt課件(2)-文庫吧資料
2025-01-20 11:14本頁面
【正文】 Pe－ pcua = P2 Pe = P2+pcua = mI (U cos? +I Ra) = m I EQ cos?0 = m U I cos? +mI2Ra = m I E cosΨ =mEQIq O 217。 X d = X ad+Xσ ∝ (kw1N1)2 Λd Λ d = Λad +Λσ X q = X aq+ Xσ ∝ (kw1N1)2 Λq Λq = Λaq +Λσ 其中： ?ad：直軸電樞反應(yīng)磁通所經(jīng)路徑的等效磁導(dǎo)； ?aq：交軸電樞反應(yīng)磁通所經(jīng)路徑的等效磁導(dǎo)； ??：電樞漏磁通所經(jīng)路徑的等效磁導(dǎo)； ?d、 ?q ：穩(wěn)態(tài)運行時直軸和交軸的電樞等效磁導(dǎo)。 qqdda XIjXIjRIUE ????? ????0Ed為勵磁磁動勢和直軸電樞反應(yīng)磁動勢共同作用所產(chǎn)生。 ?0 ？ qaQ XIjRIUE ???? ???qqdda XIjXIjRIUE ????? ????0qaqddqqddaqddXIjRIUXXIjXIjXIjRIUXXIjE????????????????????? )()(0qaQ XIjRIUE ???? ???同相位是一個虛擬電動勢且與 0EE Q ??)(0 qddQ XXIjEE ??? ???δ EEUU ???? ?? 0 0)( qdd XXIj ??公式兩邊同時減qXIj? c oss i na rc t a n 0 IRU IxUaq??????qaQ XIjRIUE ???? ???)(0 qddQ XXIjEE ??? ???dI?I?qI?? 0?U?aRI?qXIj?0E?QE?)( qdd XXIj ??qaQ XIjRIUE ???? ???等效電路 該等效電路在計算凸極同步電機(jī)在電網(wǎng)中的運行性能和功角時常常用到。 ? 00c oss in??IIIIqd?? ?：功率因數(shù)角； ?：功率角。d Xd 200。R a j 205。d ?0 205。 ?0 205。 Xaq：交軸電樞反應(yīng)電抗 Xaq=Eaq/Iq，單位交軸電流產(chǎn)生的交軸電樞反應(yīng)電動勢。 二、電壓方程和相量圖 （磁路不飽和） ??? 00 EFI ff ?? ??? ??????????? aqadaqaqadada E FE FFI ??????aE????????E???? ?E?aRI??????????????U?其中： E0：勵磁電動勢； Ead：直軸電樞反應(yīng)電動勢； Eaq：交軸電樞反應(yīng)電動勢； Ea：電樞反應(yīng)電動勢； E：合成電動勢（氣隙電動勢）； E?：漏抗電動勢。 1） 直軸磁動勢所經(jīng)過的氣隙同勵磁磁動勢所經(jīng)歷的氣隙相同，不同的是 兩磁動勢的波形。 adadad FkF ? aqaqaq FkF ?kad、 kaq的意義 ：產(chǎn)生同樣大小的基波氣隙磁場時，一安匝的直軸磁動勢或交軸磁動勢相當(dāng)于 kad和 kaq安匝的勵磁磁動勢。 正弦電樞反應(yīng)磁動勢 Fa=Faq 當(dāng)電樞反應(yīng)磁動勢 Fa即不作用在直軸、又不作用在交軸 ????aqada FFF作用于直軸上 作用于交軸上 直軸電樞反應(yīng)磁場 Bad 交軸電樞反應(yīng)磁場 Baq ???實際上，前面考慮電樞磁場的去磁、助磁及交磁時，已涉及這一問題，那時沒考慮各分量磁動勢所對應(yīng)的氣隙磁密的差異。 ?aa FB ?電樞反應(yīng)磁場 Ba與電樞反應(yīng)磁動勢 Fa及氣隙磁導(dǎo) ?之間的關(guān)系為： 當(dāng)電樞磁動勢作用于直軸時 Fa=Fad 基波磁場的幅值 Bad1比直軸電樞反應(yīng)磁場的幅值 Bad減小不很多。 ???? 2c o s20 ??忽略 4次級以上的諧波得： 0?直軸處氣隙小， ?大；交軸處氣隙大， ?小。 一 . 雙反應(yīng)理論 氣隙磁導(dǎo) ?： ?????? FFB ???00 /凸極電機(jī)氣隙不均勻，所以氣隙磁導(dǎo) ?不是常數(shù)。 相同大小的電樞磁動勢作用于不同的氣隙位置時，產(chǎn)生不同的磁密。 * 考慮飽和的另一方法是根據(jù)運行點的飽和程度，找出相應(yīng)的 Xs(飽和 )，即把空載特性在工作點線性化。 電樞磁動勢換算系數(shù)是 k a EBFFkFaaf ?? ????????? ?1ffa FFk ?電壓方程和磁動勢方程式 aRIUxIjE ???? ??? ?)( ?jxRIUE a ??? ???FFkF aaf ??? 由于磁路飽和，不能單獨的計算激磁電動勢 E0和電樞反應(yīng)電動勢 Ea，而只有合成電動勢 E（氣隙電動勢）。 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)與多少安匝的梯形波勵磁磁動勢。為了利用空載特性，應(yīng)把 Fa換算到勵磁磁動勢。的末端得相量的首端和）連接 04 EXIjU s ???已知 和電機(jī)參數(shù)，畫相量圖的步驟 IU ??、U?I?aRI?sXIj?0E?等效電路 ?XX X as ?? saaσa XIj RIU XIjXIjRIUE ???????? ??????? 0同步電抗 a) 反映了 ?a和 ?σ 的作用 b) 磁路不飽和時為常數(shù) ????????? a211主磁路的磁導(dǎo)?? )N ( kfLX waac) awawaawawaa NkkIkINkIFNkINkIL ????? 2112111111 )()( ?????二、考慮磁路飽和時 非線性，迭加原理不適用 EBFFFaf ?? ????????? ?E oEO FF f或I f空 載曲 線? 已知磁動勢 F， 由電機(jī)的空載特曲線求得電動勢 E。 ?? XIjE ?? ???Xsaaσa XIj RIU XIjXIj RIUE ???????? ???????0 同步電抗—σas XXX ???反映電樞反應(yīng)磁場 和 電樞漏磁場 綜合效應(yīng)的一個綜合參數(shù) ）超前（ IE ?? 00? 直軸電樞反應(yīng)去磁 900 0?I?aRI??XIj?aXIj?aE?E?U?0E?a????0??相量圖 , , , 000。 一、磁路不飽和時 (線性系統(tǒng) ) 磁路不飽和時，系統(tǒng)是線性的，可使用迭加原理進(jìn)行分析，即主磁場和電樞反應(yīng)磁場分別考慮。 直軸電樞反應(yīng)的影響： ? 電機(jī)單機(jī)運行時，直軸電樞反應(yīng)將直接影響端電壓的大小。 ada FF ??只有直軸電樞反應(yīng)時，氣隙磁場的空間相位不變，轉(zhuǎn)子不受轉(zhuǎn)矩的作用。 90? 時 Ψ0=90? 反相與 fa FF ??反相與 fa BB ??產(chǎn)生直軸電樞反應(yīng)，使氣隙磁場減弱，去磁。 ? 交軸電樞反應(yīng)使氣隙磁場增強(qiáng)。 氣隙合成磁場與主磁場的相對位置 對同步發(fā)電機(jī)，當(dāng)?0=0時，主磁場超前氣隙合成磁場，主極上受到一個制動性質(zhì)的電磁轉(zhuǎn)矩。 F aBB oAZBXCB aYT eNSns產(chǎn)生交軸電樞反應(yīng)，使氣隙磁場的空間相位改變，且幅值增加。 00 , ???? IE在時空矢量圖中： aFI?0??fF? 既代表主極基波磁動勢的空間矢量，也表示時間相量 的相位； 既代表 A相電流相量
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