同步電動機簡介ppt課件-文庫吧資料
2025-05-12 18:13本頁面
【正文】 功率因數角 (即負載的性質 )，不同負載時， 和 之間的夾角不同，對應的 也就不同，這給分析問題帶來了諸多不便。此時由于交軸磁路中的氣隙較長，磁阻較大，所以電樞反應電抗就較小。此時由于直軸磁路中的氣隙較短，磁阻較小，所以電樞反應電抗就較大?？紤]到相位關系后，每相電樞反應電勢為： （ 163) ? 電樞反應電抗的大小和電樞反應磁通 所經過磁路的磁阻成反比，磁阻與電樞磁勢 軸線的位置有關。 同步電抗和電樞反應電抗 ?當三相對稱電樞電流流過電樞繞組時，將產生旋轉的電樞磁勢 ， 將在電機內部產生跨過氣隙的電樞反應磁通 和不通過氣隙的漏磁通 ， 和 將分別在電樞各相繞組中感應出電樞反應電勢 和漏磁電勢 。 y=90 ?此時 與 之間的夾角為 180度 ，即二者反相，轉子磁勢和電樞磁勢一同作用在直軸上，方向相反，電樞反應為純去磁作用，合成磁勢的幅值減小，這一電樞反應稱為直軸去磁電樞反應。 y=0或者 180度 ?此時 和 Ff之間的夾角為 90度或者 270度 ，即二者正交，轉子磁勢作用在直軸上，而電樞磁勢作用在交軸上，電樞反應的結果使得合成磁勢的軸線位置產生一定的偏移，幅值發(fā)生一定的變化。 電角度 (處于相鄰一對磁極的中性線位置，稱為交軸，用q 表示 )， 和 之間的相位差 y由負載性質決定， 和 重合。 ▲為了分析方便，人們常將時間相量 , , ,U 和空間相量 , , 畫一起構成所謂的時空相量圖 (見圖)。即 和 在時間上的相位差等于 的軸線和 A相繞組軸線的空間角度差。 ?▲ 由異步電機篇的介紹可知，電樞磁勢(三相合成磁勢 ) 的軸線在此瞬間將和 A相線圈的軸線重合。 y稱為內功率因數角 ，其大小由負載的性質決定。電樞反應會對電機性能產生重大影響。 可見同步發(fā)電機負載以后，電機內部的磁勢和磁場將發(fā)生顯著變化，這一變化主要由電樞磁勢的出現所致。 ★ 氣隙磁場 可以看成是由合成磁勢 在電機的氣隙中建立起來的磁場。因此，同步發(fā)電機接上三相對稱負載以后，電機中除了隨軸同轉的轉子磁勢 (稱為機械旋轉磁勢 )外，又多了一個電樞旋轉磁勢 (稱為電氣旋轉磁勢 ) 。 ★當電樞繞組接上三相對稱負載后，電樞繞組和負載一起構成閉合通路，通路中流過的是三相對稱的交流電流 ，我們知道，當三相對稱電流流過三相對稱繞組時，將會形成一個以同步速度旋轉的旋轉磁勢。③發(fā)電廠通過測取空載特性來判斷三相繞組的對稱性以及勵磁系統(tǒng)的故障。 ◆空載特性在同步發(fā)電機理論中有著重要作用：① 將設計好的電機的空載特性與表 161中的數據相比較，如果兩者接近，說明電機設計合理，反之，則說明該電機的磁路過于飽和或者材料沒有充分利用。同步電機的空載特性也常用標么值表示，空載電勢以額定電壓為基值，取 時的勵磁電流 (稱為額定勵磁電流 )為勵磁電流的基值。 ◆空載特性可以通過計算或試驗得到。隨著勵磁電流的增大，磁路逐漸飽和，磁化曲線開始進入飽和段。如圖 所示。 空載特性 ? ◆ 當空載運行時 ,勵磁電勢隨勵磁電流變化的關系 稱為同步發(fā)電機的空載特性。 ◆感應電勢的波形和大小與氣隙磁密的分布形狀及幅值大小緊密相關，在設計和制造電機時，應采取適當的措施，以獲得盡可能接近正弦分布的氣隙磁密，從而得到品質較高的感應電勢。合理地選擇大齒的寬度可以使氣隙磁密的分布接近正弦波。勵磁磁勢在空間的分布為一個階梯形，受齒槽的影響 ,氣隙磁密呈現出波動變化。通常將極靴的極弧半徑做成小于定子的內圓半徑，而且兩圓弧的圓心不重合 (稱為偏心氣隙 )，從而形成極弧中心處的氣隙最小，沿極弧中心線兩側方向氣隙逐漸增大，這樣可以使得氣隙磁通密度的分布較接近正弦波形。氣隙磁密可以用付立葉諧波分析的方法分解出空間基波和一系列諧波。空載運行是同步發(fā)電機最簡單的運行方式，其氣隙磁場由轉子磁勢單獨建立，分析較為簡單 空載氣隙磁場 ? ◆ 對于凸極發(fā)電機來說，由于定轉子間的氣隙沿整個電樞圓周分布不均勻，極面下氣隙較小，而極間氣隙較大，極面下的磁阻較小，而極間磁阻很大，而且在同一個極面下，在一個極的范圍內氣隙徑向磁通密度的分布近似于平頂的帽形。 ☆額定頻率 ：額定運行時電機電樞輸出端電能的頻率，我國標準工業(yè)頻率規(guī)定為 50Hz。 ☆額定電流 (A) ：指額定運行時定子的線電流。電動機的額定容量一般用 kW數表示，補償機則用 kVAR表示。 額定值 ? 同步電機的額定值有： ☆額定容量 (VA,kVA,MVA等 ) 或額定功率 PN (W,kW,MW等 ) ：指電機輸出功率的保證值。交流主勵磁機的勵磁電流由同軸的交流副勵磁機經靜止的晶閘管整流器整流后供給。因此，在大容量的同步發(fā)電機中，常采用不需要電刷和集電環(huán)的旋轉整流器勵磁系統(tǒng)，如圖 。副勵磁機的輸出電流經過靜止晶閘管整流器整流后供給主勵磁機，而主勵磁機的交流輸出電流經過靜止的三相橋式硅整流器整流后供給主發(fā)電機的勵磁繞組。 ? 2 靜止整流器勵磁 同一軸上有三臺交流發(fā)電機，即主發(fā)電機、交流主勵磁機和交流副勵磁機。采用他勵接法時，勵磁機的勵磁電流由另一臺被稱為副勵磁機的同軸的直流發(fā)電機供給。目前采用的勵磁方式分為兩大類：一類是用直流發(fā)電機作為勵磁電源的直流勵磁機勵磁系統(tǒng)；另一類是用硅整流裝置將交流轉化成直流后供給勵磁的整流器勵磁系統(tǒng)。 勵磁繞組為同心式繞組，以銅線繞制，并用不導磁的槽楔將繞組緊固在槽內。 為了減少高速旋
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