同步電機原理課程ppt課件-文庫吧資料
2025-05-12 18:13本頁面
【正文】 ，結(jié)合 =+，并代入式 (165)可得 (166) 式中 ,定義為隱極電機的同步電抗。為了解決這一問題，人們采用了正交分解法和疊加原理，將看成是其直軸分量和交軸分量的疊加，并認(rèn)為單獨激勵直軸電樞反應(yīng)磁通 ，其流通路徑為直軸磁路，對應(yīng)有一個固定的直軸電樞反應(yīng)電抗 ,并在定子每相繞組中產(chǎn)生直軸電樞反應(yīng)電勢 ；單獨激勵交軸電樞反應(yīng)磁通 ，其流通路徑為交軸磁路，對應(yīng)有一個固定的交軸電樞反應(yīng)電抗，并在電樞每相繞組中產(chǎn)生交軸電樞反應(yīng)電勢。一般情況下，和之間的夾角由負(fù)載的性質(zhì)決定，為 90+y，的流通路徑介于直軸磁路和交軸磁路之間，電樞反應(yīng)電抗的大小也就介于最大和最小之間。當(dāng)和正交時，即和磁極的軸線垂直時， 經(jīng)過交軸氣隙和鐵心而閉合（這條磁路稱為交軸磁路），如圖 。對于凸極電機而言，當(dāng)和重合時，經(jīng)過直軸氣隙和鐵心而閉合（這條磁路稱為直軸磁路），如圖 所示。與電樞電流的大小成正比 (不計飽和 )，比例常數(shù)稱為電樞反應(yīng)電抗。 y=90 ? 此時與之間的夾角為 0 ，即二者同相，轉(zhuǎn)子磁勢和電樞磁勢一同作用在直軸上，方向相同，電樞反應(yīng)為純增磁作用，合成磁勢的幅值加大，這一電樞反應(yīng)稱為直軸增磁電樞反應(yīng)。這種作用在交軸上的電樞反應(yīng)稱為交軸電樞反應(yīng)，簡稱交磁作用 。 利用時空相量圖 (圖 ) ，可以方便地分析不同負(fù)載情況時同步發(fā)電機電樞反應(yīng)的情況。在時空相量圖中和 Ff (處于磁極軸線方向，稱為直軸，用 d表示 )重合， 滯后于 90176。 ▲以上結(jié)論雖然是在一個特殊的瞬間 (磁極軸線和 A相繞組軸線正交時 )得出的，由于和同速同步旋轉(zhuǎn)，故在負(fù)載一定的情況下，和的空間相位差等于 90+y 電角度。 ▲ 一般情況下， (時間相量 )滯后或超前于 (時間相量 )y 電角度時，(空間相量 )的軸線位置也滯后或超前于 A 相繞組的軸線 y電角度。 時空相量圖 : 1 時空相量圖 : 2 時空相量圖 : 3 時空相量圖 : ? 如圖 所示的瞬間， A相繞組中感應(yīng)電勢達(dá)到最大值，此時如果y=0 ，即 A相電流和同相位，則亦達(dá)到最大值。 ▲電樞反應(yīng)的情況決定于空間相量 和之間的夾角，而這一夾角又和時間相量 E0 和 Ia 之間的相位差 y相關(guān)連。 電樞反應(yīng) ? ▲ 電樞磁勢的存在，將使氣隙磁場的大小和位置發(fā)生變化，我們把這一現(xiàn)象稱為電樞反應(yīng)。 也是以同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)磁場。 ★ 參看異步電機篇的介紹，不難證明這兩個旋轉(zhuǎn)磁勢的轉(zhuǎn)速均為同步速，而且轉(zhuǎn)向一致，二者在空間處于相對靜止?fàn)顟B(tài)，可以用矢量加法將其合成為一個合成磁勢 。 ★由此可見，負(fù)載以后同步電機內(nèi)部將會產(chǎn)生又一個旋轉(zhuǎn)磁勢 電樞旋轉(zhuǎn)磁勢。對隱極電機來說 同步發(fā)電機負(fù)載運行和電樞反應(yīng)分析 負(fù)載后磁勢分析 ? ★ 空載時，同步電機中只有一個以同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的勵磁磁勢 ，它在電樞繞組中感應(yīng)出三相對稱交流電勢，稱為勵磁電勢。 ◆凸極電機 令可以求出對應(yīng)于最大電磁功率的功角 ,一般來說凸極電機的在 45～ 90之間。穩(wěn)定運行時，和之間無相對運動， d具有固定的值。 ◆可見功角 d在時間上表示端電壓和勵磁磁勢之間的相位差，在空間上表現(xiàn)為合成磁場軸線與轉(zhuǎn)子磁場軸線之間夾角。圖中忽略了定子繞組的漏磁電勢，認(rèn)為 ≈+，對應(yīng)于轉(zhuǎn)子磁勢，對應(yīng)于電樞磁勢，所以可近似認(rèn)為端電壓由合成磁勢 =+所感應(yīng)。功角 d 對于研究同步電機的功率變化和運行的穩(wěn)定性有重要意義。同步發(fā)電機的功率平衡方程式為 (171) 定子繞組的電阻一般較小，其銅耗可以忽略不計，則有 (172) 功角的概念 ? 功角的概念 ◆ y為內(nèi)功率因數(shù)角， d=yj定義為功角。為自原動機向發(fā)電機的輸入的機械功率，其中一部分提供軸與軸承間的摩擦、轉(zhuǎn)動部分與空氣的摩擦及通風(fēng)設(shè)備的損耗，總計為機械損耗 ，另一部分供給定子鐵心中的渦流和磁滯損耗，總計為鐵心損耗 ,為通過電磁感應(yīng)作用轉(zhuǎn)變?yōu)槎ㄗ永@組上的電功率，稱為電磁功率 。 對于凸極電機來說， (1610) 而對于隱極電機來說，有 (1611) 以上兩式在分析同步電機問題經(jīng)常用到。 電角度，經(jīng)過首端和 j 尾端的直線就確定了 的方位，
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