控制電機(jī)同步電動機(jī)-在線瀏覽
2025-06-30 00:39本頁面
【正文】 (b) 隱極式 圖 93 旋轉(zhuǎn)磁極式同步電動機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖 第 9章 同 步 電 動 機(jī) 轉(zhuǎn)子 定子 圖 94 凸極同步發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu) 第 9章 同 步 電 動 機(jī) 定子 轉(zhuǎn)子 圖 95 隱極同步發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu) 第 9章 同 步 電 動 機(jī) 按原動機(jī)類別，同步電機(jī)可分為 汽輪發(fā)電機(jī) 、 水輪發(fā)電機(jī) 和 柴油發(fā)電機(jī) 等。如圖 96所示。 水輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速低 、極數(shù)多，采用結(jié)構(gòu)和制造上比較簡單的 凸極式 。如圖 97所示。 第 9章 同 步 電 動 機(jī) 圖 96 國產(chǎn) 60萬 kW汽輪發(fā)電機(jī) 正在安裝轉(zhuǎn)子 目前世界最大的汽輪發(fā)電機(jī) 已經(jīng)超過 100萬 kW 圖 97 世界最大的水輪發(fā)電機(jī)組 在三峽電站安裝 三峽電站總裝機(jī) 26臺，單機(jī)容量 70萬千瓦。左廠房安裝 14臺機(jī)組，右廠房 12臺，單機(jī)容量均為 70萬千瓦，總裝機(jī)容量 1820萬千瓦。僅 轉(zhuǎn)子直徑就達(dá) 18米多， ，有 200多平方米的房子那么大， 1600多噸 重。一臺水輪發(fā)電機(jī)組還配備一臺重達(dá) 450噸的變壓器，電流將通過三峽輸變電工程送出。 ta XIjRIEU ???? ??? 00E?第 9章 同 步 電 動 機(jī) 0E? U? 圖 98 隱極式同步電動機(jī)的電動勢相量圖 圖中 滯后 于一個夾角 δ，稱為 功率角 ，其物理定 義是合成等效磁極與轉(zhuǎn)子磁極軸線之間的夾角，如圖 92所示。 第 9章 同 步 電 動 機(jī) 二、功角特性和矩角特性 同步電動機(jī)接在電網(wǎng)上運(yùn)行時，當(dāng) δ角變化時，電磁功率 PM的大小也隨之變化， PM=f(δ)的關(guān)系稱為同步電動機(jī)的 功角特性 。 ?s in0tM XUmEP ??s in0??tXUmET第 9章 同 步 電 動 機(jī) 額定運(yùn)行時， δN=20176。 。 時， PM=PMmax， T=Tmax； 當(dāng) δ＞ 90176。 圖 99 隱極式同步電動機(jī)的 圖 910 同步電動機(jī)的 V形曲線 功角、矩角特性 第 9章 同 步 電 動 機(jī) 三、 V形曲線 *** 同步電動機(jī)的 V形曲線 是指在電網(wǎng)恒定和電動機(jī)輸出功率恒定的情況下， 電樞電流和勵磁電流之間的關(guān)系 曲線，即 I=f(If )， 如圖 910所示。忽略電樞電阻和磁路飽和的影響，則電動機(jī)的輸出功率不變時，電磁功率也保持不變。 正常勵磁時， cosφ=1，電樞電流全部為有功電流； 當(dāng)欠勵時，功率因數(shù)是滯后的，電樞電流為感性電流，起 增磁 作用，電動機(jī)從電網(wǎng)中吸收 滯后的無功電流和功率； 過勵時，功率因數(shù)是超前的，電樞電流為容性電流，起去磁作用，電動機(jī)從電網(wǎng)中吸收超前的無功電流和功率。 第 9章 同 步 電 動 機(jī) 由于同步電動機(jī)的 PM與 E0成正比，所以當(dāng)減小勵磁電流時，它的過載能力也要降低，而對應(yīng)功率角 δ則增大； 在某一負(fù)載下，當(dāng)勵磁電流減少到一定數(shù)值時， δ角就超過 90176。 圖 910虛線表示了同步電動機(jī)不穩(wěn)定運(yùn)行的界限。emPemP39。39。 同步電動機(jī)工作 在過勵狀態(tài)下，從電網(wǎng)中吸收容性的無功功率，則可向其它感性負(fù)載提供感性的無功功率，從而提高功率因數(shù) ，這是同步電動機(jī)的最大優(yōu)點(diǎn)。 第 9章 同 步 電 動 機(jī) 95 同步電動機(jī)的起動 *** 一、同步電動機(jī)的起動 同步電動機(jī)的定、轉(zhuǎn)子通電，定子三相繞組產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，轉(zhuǎn)子繞組產(chǎn)生恒定磁場。起動瞬間，轉(zhuǎn)子是靜止的，轉(zhuǎn)子磁場也是靜止的，定子旋轉(zhuǎn)磁場以同步速對轉(zhuǎn)子磁場作相對運(yùn)動，產(chǎn)生 逆時針方向轉(zhuǎn)矩 。這時定子的旋轉(zhuǎn)磁場已經(jīng)轉(zhuǎn)過 180176。 第 9章 同 步 電 動 機(jī) 可見在一個周期內(nèi)，作用在同步電動機(jī) 轉(zhuǎn)子上的平均起動轉(zhuǎn)矩為零 。 第 9章 同 步 電 動 機(jī) 圖 911 同步電動機(jī)起動時定子磁場對轉(zhuǎn)子磁場的作用 第 9章 同 步 電 動 機(jī) 同步電動機(jī)的起動方法有三種： 輔助電動機(jī)起動法、變頻起動法和異步起動法 。 ***異步起動法就是在凸極式同步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子極靴上裝一個起動繞組 (阻尼繞組 )來獲得起動轉(zhuǎn)矩 ，利用異步電動機(jī)起動原理來起動，如圖 911a所示。 因?yàn)閯畲爬@組的匝數(shù)很多，定子旋轉(zhuǎn)磁場將在該繞組中感應(yīng)很高的電壓，可能擊穿勵磁繞組的絕緣。 (3)當(dāng)同步電動機(jī)的 轉(zhuǎn)速接近同步轉(zhuǎn)速時 （達(dá)95%n1時），將附加電阻切除，勵磁繞組與直流電源連接，依靠同步轉(zhuǎn)矩保持電動機(jī)同步運(yùn)行 ——牽入同步 。 通常 采用自耦變壓器或電抗器來降壓 。 第 9章 同 步 電 動 機(jī) 二 、 同步電動機(jī)的振蕩 雖然同步電動機(jī)通常以恒定的同步速轉(zhuǎn)動 ， 但有時會發(fā)生所謂 “ 振蕩現(xiàn)象 ” 。 下面以反應(yīng)式同步電動機(jī)為例 ， 說明同步電動機(jī)的振蕩現(xiàn)象 。 假定電機(jī)原先是在定子磁場軸線與轉(zhuǎn)子直軸方向夾角為 θ=θ1(圖中未畫出 )的情況下運(yùn)轉(zhuǎn)的， 此時電動機(jī)發(fā)出的反應(yīng)轉(zhuǎn)矩 T1與軸上負(fù)載阻轉(zhuǎn)矩 TL1 恰巧平衡。 第 9章 同 步 電 動 機(jī) 但此時轉(zhuǎn)子速度已超過同步速 ， 由于轉(zhuǎn)子具有慣性 ， 在慣性矩作用下 ， 轉(zhuǎn)子不能停留在這個新的平衡點(diǎn)運(yùn)轉(zhuǎn) ， 而要越過平衡點(diǎn) ， 這樣夾角 θ就會小于 θ2。 當(dāng) θ=θ2時轉(zhuǎn)子
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