【正文】 dddddadadfaqqaqFf E E F Fk F XIj E ?????aqqad xIjxIjIRUE ????? ???? ? * 磁路飽和時 也可在不飽和模型中采用 X d 的 飽和值來考慮直 軸飽和的影響。 三、直軸和交軸同步電抗 電樞繞組電抗同繞組有效匝數(shù)的平方成正比，與所經(jīng)路徑的磁導成正比。 結(jié)論：凸極同步電機有 X d Xq ， 隱極同步電機有 X d = X q = Xs 直軸電樞磁導 交軸電樞磁導 一、功率方程 I f → B0 → pFe 鐵心損耗 （轉(zhuǎn)子鐵心中磁場恒定，無鐵耗） P1pΩpFe = Pe ns → ??? 1機械損耗輸入機械功率ΩpP 勵磁損耗由另外的直流電源供給 Pepcua = P2 同步發(fā)電機的功率方程： 。 205。R a j205。 Ψ 200。0 Ψ0 A B 其中： E—氣隙電動勢 之間的相角與電流電動勢 IE ??:?隱極同步發(fā)電機中 )(0 qddQ XXIjEE ??? ???因為： qd XX ?EQ = E0 Pe= m I E cosΨ = m I EQ cos?0 =mEQIq=mE0Iq ? 要想進行能量轉(zhuǎn)換，電樞電流中必須有有功分量 對 E來說， Icos? 就是電流的有功分量 對 EQ來說， Icos?0=Iq 就是電流的有功分量 ? 與前面的分析相符，交軸電流產(chǎn)生交軸電樞反應，使氣隙磁 場軸線移位，氣隙磁場與主極磁場軸線間有相位差。 205。q δ 205。qXq 200。 ? ?：功率角 交軸電樞反映越強，即交軸電流越大， ? 也就越大。 ? 交軸電樞電流對產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩和進行能量轉(zhuǎn)換具有直接關系 。q 205。 同步發(fā)電機的功角特性 ：當 E0和 U保持不變時，發(fā)電機發(fā)出的電磁功率與功率角之間的關系 Pe＝ f(?)。在隱極同步電機中附加電磁功率等于零。 ?2s in)11(222dqe XXUmP ??當 ?????時，達到最大值。 0176。 ~90176。 對于隱極電機，由于 Xd＝ Xq＝ Xs，附加電磁功率為零，故 Pe就等于基本電磁功率 ?s in0de XUEmP ?對于凸極電機，電磁功率 Pe亦可以寫成 ???s i nc o sc o s 0qQqeXUEmImEImEmUIP????上式形式比較簡單，但是要注意，式中的 EQ為虛擬電動勢， EQ本身也是功角 ?的函數(shù)。 激磁電動勢 E0由主磁場 B0感應產(chǎn)生 B0和 Bu分別超前于 E0和 U以 90度的電角度 E可認為是電樞的合成磁場 B感應產(chǎn)生 UjXRIUE ???? ???? )( ?功率角 ? 亦可近似的看作是合成磁場滯后空載磁場的角度。 功率角是同步電機的基本變量之一，近似地賦予功率角以空間含意，這對掌握負載變化時主磁場和合成磁場之間地相對位移，以及理解負載時同步電機內(nèi)部所發(fā)生的物理過程，是很有幫助的。 ?U?Ij I?sX0?E同步電動機 是把交流電能轉(zhuǎn)換成機械能 ， 特點是轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與負載大小無關，始終保持為同步轉(zhuǎn)速，且其功率因數(shù)可以調(diào)節(jié)。電磁轉(zhuǎn)矩為驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，功率因數(shù)角 90?。 c oss i na rc t a n 0M RIU xIUaMMqMM???????I?? I＝－I MdMI??UaMRI?qqM XIj?0?EddM XIj ?M?M?M0?qMI?qMaMQ XIjRIUE ???? ???注：在分析電樞反應的性質(zhì)時 , 要注意是采用哪種慣例。 若采用電動機慣例：（電樞電流的正方向已發(fā)生變化 ） 電樞電流 IM滯后于激磁電動勢 E0時，直軸電樞反應是助磁的；電樞電流 IM超前于激磁電動勢 E0時，直軸電樞反應是去磁的。如采用電動機慣例， 把 空載電動勢 滯后 端電壓 的功率角規(guī)定為正，用 ?M表示，即 MdqMde ＝ δXXUmδX UEmP 2s i n112s i n20 ?????? ??這時 電磁功率為正，表示從電能轉(zhuǎn)換為機械能 。 電動機正常工作時，同步電動機從電網(wǎng)輸入的電功率 P1， 除小部分消耗于定子銅耗 pCua外，大部分通過定、轉(zhuǎn)子磁場的相互作用傳遞到轉(zhuǎn)子，傳遞到轉(zhuǎn)子的功率就是電磁功率 Pe，故有 P1 = pcua+Pe 從電磁功率 Pe中扣除定子鐵耗 pFe和機械損耗 pΩ后，可得軸上輸出的機械功率 P2，即 Pe=pFe+pΩ+P2 除以同步角速度 Ωs，可得轉(zhuǎn)矩方程 Te=T0+T2 式中 : seePT??Te為電動機的電磁轉(zhuǎn)矩 sFe ppT????0T0為空載轉(zhuǎn)矩 sPT?22 ?T2為輸出轉(zhuǎn)矩 三、同步電動機的運行特性 同步電動機的運行特性包括 工作特性 和 V形曲線 兩部分。 當輸出功率 P2=0時，電樞電流為很小的空載電流；隨著輸出功率的增加，電樞電流也隨之增大，電樞電流也隨之增大，IM=f(P2)近似為一直線 ?？蛰d時， η=0，隨著輸出功率的增加，效率逐步增加，達到某個最大之后開始下降。和發(fā)電機一樣，增加電動機的勵磁，可以提高最大電磁功率 Pe(max)， 從而提高過載能力。 0I0TMIeTM?cos?0 ?, me IT M?cos*2P不同勵磁時同步電動機的功率因數(shù)特性： 從圖可見，改變勵磁電流，可使電動機在任意特定負載下的功率因數(shù)達到 1，甚至變成超前 。 起動時若把定子直接投入電網(wǎng)，轉(zhuǎn)子加上直流勵磁，則定子旋轉(zhuǎn)磁場以同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，而轉(zhuǎn)子磁場靜止不動，定、轉(zhuǎn)子磁場之間具有相對運動，所以作用在轉(zhuǎn)子上的同步電磁轉(zhuǎn)矩正、負交變，平均轉(zhuǎn)矩為零，電機不能自行起動。 起動方法 : 異步起動法 輔機起動法 變頻起動法 異步起動法 起動繞組： 電機的主極極靴上設有起動繞組，相當于感應電機的鼠籠繞組。 ? 依靠定子旋轉(zhuǎn)磁場和轉(zhuǎn)子繞組中感應電流所產(chǎn)生的異步電磁轉(zhuǎn)矩，電機便能轉(zhuǎn)起來。 ? 此時依靠定、轉(zhuǎn)子磁場相互作用所產(chǎn)生的同步電磁轉(zhuǎn)矩，再加上由于凸極效應所引起的磁阻轉(zhuǎn)矩，便可能 將轉(zhuǎn)子牽入同步。 輔機起動方法 變頻起動法 （ 1）起動時，加上勵磁，把變頻電源輸出頻率調(diào)的很低依靠定轉(zhuǎn)子磁場之間的相互作用產(chǎn)生同步電磁轉(zhuǎn)矩，起動電機，并在很低的同步轉(zhuǎn)速下運轉(zhuǎn)。 （ 3）切除變頻器。 調(diào)速范圍： 0~ 恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速； 恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。 為氣隙磁密 , ； 為線負荷， 。 受永磁體 及磁路飽和的限制； A受電機發(fā)熱及電樞反應的限制。 二 . 轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)形式的選擇 表面形式： 漏磁系數(shù)小，同步電抗小，適合于中低速電機。 iδrrM1????BBh 2pM ???bMh Mbi? 2?p?~δr ?BBMh三 . 永磁體的設計 為永磁體充磁方向厚度； 永磁體寬度； 為計算氣隙長度； 為轉(zhuǎn)子極距。影響氣隙磁密波形；影響齒槽轉(zhuǎn)矩。 ?0E?? ? N0 UE ?0E?0E四 . 相電動勢 的選取 電機主要尺寸一定時，通過調(diào)節(jié)槽導體數(shù)改變 對電機的運行狀態(tài)有重要影響。 轉(zhuǎn)子斜極。 采用分數(shù)槽繞組。 采用雙層分