【正文】 T 的公式可得 3U1E0 Xd = sin? 1 Xq ＋ ( － ) sin2? 3U12 2 1 Xd 3U1E0 XdΩ T = sin? 1 Xq + ( － ) sin2? 3U12 2Ω 1 Xd Pe = Pe39。 = sin? Pe39。 (2) 1 Xq Pe = ( － ) sin2? 3U12 2 1 Xd Pe 是由于 Xd ≠Xq 而引起的，與 If 是否存在無關(guān)。 (2) PeM 產(chǎn)生在 θ＜ 90o 處。 —— 基本分量。 O Pe / T θ 90o PeM (TM) Pe39。（附加分量與勵磁狀態(tài)無關(guān)。 調(diào)節(jié) If 時， U f TL都不變，則 T 和 Pe 不變， 即 T 和 P1 不變。 當 If ?→ E0 ? → θ?。 U1 =－ E0＋ j Xs I1 U1 jXsI1 － E0 θ － E039。 b b － E0 jXsI1 I1 ? I1 電氣工程與自動化系 第 5章（作者：賀曉蓉） (1) 正常勵磁 當 If = If0 時， I1 與 U1 同相， ? = 1, 電機呈電阻性。 ) 滯后于 U1， 電機呈電感性。 (3) 過勵磁 當 If ＞ If0 時， 電機呈電容性， If ? → |? | ? ， 容性程度 ? 。 a a jXsI1 I139。 即調(diào)節(jié)勵磁電流，就可以改變電網(wǎng)的功率因數(shù)。 滯后 超前 電氣工程與自動化系 第 5章（作者：賀曉蓉） 同步電動機的 V 形曲線 當 U1 = UN、 f1 = f N、 TL 不變時： I1 = f (If ) O I1 If P239。我們知道，感應(yīng)電動機必須從電網(wǎng)吸收激磁電流來建立磁場，所以現(xiàn)代電網(wǎng)的功率因數(shù)經(jīng)常是滯后性的。因此，如將同步電動機在過勵狀態(tài)下和感應(yīng)電動機接在同一電網(wǎng)上，便可以使供電系統(tǒng)的功率因數(shù)提高。 電氣工程與自動化系 第 5章（作者：賀曉蓉） 國家供用電規(guī)則規(guī)定： 無功電力應(yīng)就地平衡，用戶應(yīng)在 提高用電自然功率因數(shù)的基礎(chǔ)上，設(shè)計和裝置無功補償設(shè)備， 并做到隨其負荷和電壓變動及時投入或切除，防止無功倒送。因此，無論對供電部門還是用電部門，對無功功率進行自動補償以提高功率因數(shù)，防止無功倒送，從而節(jié)約電能，提 ??C O S 電氣工程與自動化系 第 5章（作者：賀曉蓉） 功率因素補償問題 問題與討論 同步調(diào)相機： 同步電動機工作于過勵狀態(tài)，可以使同步電機向電網(wǎng) “ 送出 ”無功功率，減少電網(wǎng)輸送給工礦企業(yè)的無功功率，從而提高了工礦企業(yè)的功率因數(shù)。 異步電動機同步化： 異步電動機同步運行就是將異步電動機三相轉(zhuǎn)子繞組適當連接并通入直流勵磁電流，使其呈同步電動機運行，這就是 “ 異步電動機同步化 ” 。 電氣工程與自動化系 第 5章（作者：賀曉蓉） R1 jXs + U1 － I1 － + E0 + U1 － R1 jXs I1 ＋ － E０ 三相隱極同步發(fā)電機 三相隱極同步電動機 U1 = E0－ (R1＋ j Xs ) I1 U1 =－ E0＋ (R1＋ jXs ) I1 三相同步發(fā)電機的運行分析 一、三相隱極同步發(fā)電機的運行分析 電氣工程與自動化系 第 5章（作者：賀曉蓉） R1 jXq + U1 － I1 － + EQ I1 R1 jXq + U1 － ＋ － EQ 三相凸極同步發(fā)電機 三相凸極同步電動機 U1 = EQ－（ R1＋ j Xq ) I1 U1 =－ EQ＋ (R1＋ jXq )I1 二、三相凸極同步發(fā)電機的運行分析 電氣工程與自動化系 第 5章（作者：賀曉蓉） P1 P0 Pe PCu P2 P1 PCu Pe P0 P2 三相同步發(fā)電機 P2 = 3U1I1cos? T1 = T + T0 三相同步電動機 P2 = 3U1I1cos?? T2 = T－ T0 三相同步發(fā)電機的功率和轉(zhuǎn)矩 電氣工程與自動化系 第 5章（作者：賀曉蓉） 三相同步發(fā)電機的運行特性 一、外特性 當 n = nN， If、 ? = 常數(shù)時， U1L 與 I1L 的關(guān)系， 即 U1L = f (I1L)。 電壓調(diào)整率： 保持 nN、 ?N、 IfN 時， O U1L I1L UN IN VR = 100% E0－ UNP UNP 電氣工程與自動化系 第 5章（作者：賀曉蓉） 二、調(diào)節(jié)特性 保持 n = nN、 U1L = UN、 ? = ?N 時， If 與 I1 的關(guān)系， 即 If = f ( I1 )。 矩角特性：保持 n、 If 、 U1 不變時， T 與 ? 的關(guān)系，即 T = f (? ) 。 電氣工程與自動化系 第 5章（作者：賀曉蓉） 同步發(fā)電機與電網(wǎng)的并聯(lián)運行 并聯(lián)運行的優(yōu)點 (1) 提高電力系統(tǒng)的經(jīng)濟指標。 (3) 提高電能供應(yīng)的可靠性。 一、并聯(lián)運行的條件 相序一致、頻率相同、電壓相等。 電氣工程與自動化系 第 5章（作者：賀曉蓉） 大連理工大學電氣工程系 ?U ＋ U1A － S ＋ U1B － 1. 電壓相等 如果 則 U1A≠U1B △ U = U1A－ U1B ≠0 2. 頻率相等 如果： ?A≠?B U1A U1B ?A ?B —— ?U = 0 ~ 2U1 U1A U1B U1A U1B ?U U1A U1B ?U U1A U1B ?U 電氣工程與自動化系 第 5章（作者：賀曉蓉） U1BU U1BV U1BW 3. 相序相同 如果相序不同， 則 ?UU = 0 ?UV = U1AV－ U1BV ?UW = U1AW－ U1BW U1AU U1AV U1AW ?UV ?UW 二、并聯(lián)運行的方法 調(diào)節(jié) If → 調(diào)節(jié) E0 ；調(diào)節(jié) n → 調(diào)節(jié) f 。 電氣工程與自動化系 第 5章（作者：賀曉蓉） (看動畫 ) 電壓調(diào)整好后，如果相序一致，燈光應(yīng)表現(xiàn)為明暗交替，如果燈光不是明暗交替，則說明相序不一致，這時應(yīng)調(diào)整發(fā)電機的出線相序或電網(wǎng)的引線相序，嚴格保證相序一致；通過調(diào)節(jié)發(fā)電機的轉(zhuǎn)速改變頻率，直到燈光明暗交替十分緩慢時，說明和電網(wǎng)的頻率已十分接近，這時等待燈光完全變暗的瞬間到來，即可合閘并車。旋轉(zhuǎn)法并車方法為：電壓調(diào)整好后，如果相序一致，則燈光旋轉(zhuǎn)，否則說明相序不一致，這時應(yīng)調(diào)整發(fā)電機的出線相序或電網(wǎng)的引線相序，嚴格保證相序一致；通過調(diào)節(jié)發(fā)電機的轉(zhuǎn)速改變 頻率，直到燈光旋轉(zhuǎn)十分緩慢時，說明和電網(wǎng)頻率已十分接近，這時等待燈 3 完全熄滅而另外 2組燈亮度相同的時刻，即可合閘并車。由于它對并車條件逐一檢查和調(diào)整，所以費時較多。需要注意的是，勵磁繞組必須通過一限流電阻短接，因為直接開路，將在其中感應(yīng)出危險的高壓；直接短路，將在定、轉(zhuǎn)子繞組間產(chǎn)生很大的沖擊電流。 電氣工程與自動化系 第 5章（作者：賀曉蓉） 三、有功功率的調(diào)節(jié) 無窮大電網(wǎng) 容量很大、頻率和電壓基本不受負載與其他 干擾的影響，即恒頻恒壓的電網(wǎng)。 電氣工程與自動化系 第 5章（作者：賀曉蓉） 大連理工大學電氣工程系 2. 靜態(tài)穩(wěn)定 0 Pe /T θ 90o a a39。 電氣工程與自動化系 第 5章（作者：賀曉蓉） 0 Pe /T θ 90o a39。 b T139。 + T0 a39。 T1更大于 T +T0 ， n再也回不到 n0→ 失步 。 —— 不穩(wěn)定運行區(qū)。 阻尼繞組可抑制振蕩。 阻尼繞組 電氣工程與自動化系 第 5章（作者：賀曉蓉） 四、無功功率的調(diào)節(jié) 1. 調(diào)節(jié)方法 調(diào)節(jié) If 2. 調(diào)節(jié)原理 調(diào)節(jié) If 時，因 U1和 P2 不變，忽略 R1和 T0，則 Pe = 3 sin? U1E0 Xs = 3U1I1cos? = P2 即： E0 sin? = 常數(shù) I1cos? = 常數(shù) 電氣工程與自動化系 第 5章（作者：賀曉蓉） (1) 正常勵磁 當 If = If0 時， ? = 0， ? = 1， Q2 = 0，發(fā)電機不輸出無功功率。 a a jXsI139。 ? E0 jXsI1 I1 ? ? ? b b 電氣工程與自動化系 第 5章（作者：賀曉蓉） 2. 欠勵磁 當 If ＜ If0 時， 發(fā)電機輸出電容性無功功率； If ? → Q2 ? 。 I1 ( I139。 ? ? ? ?