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同步電機原理課程ppt課件-閱讀頁

2025-05-21 18:13本頁面
  

【正文】 ,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(nèi)氣隙徑向磁通密度的分布近似于平頂?shù)拿毙巍庀洞琶芸梢杂酶读⑷~諧波分析的方法分解出空間基波和一系列諧波。通常將極靴的極弧半徑做成小于定子的內(nèi)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(cè)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。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(xiàn)出波動變化。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。 ◆感應(yīng)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(guān),在設(shè)計和制造電機時,應(yīng)采取適當?shù)拇胧?,以獲得盡可能接近正弦分布的氣隙磁密,從而得到品質(zhì)較高的感應(yīng)電勢。 空載特性 ? ◆ 當空載運行時 ,勵磁電勢隨勵磁電流變化的關(guān)系 稱為同步發(fā)電機的空載特性。如圖 所示。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。 ◆空載特性可以通過計算或試驗得到。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。 ◆空載特性在同步發(fā)電機理論中有著重要作用:① 將設(shè)計好的電機的空載特性與表 161中的數(shù)據(jù)相比較,如果兩者接近,說明電機設(shè)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。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。穩(wěn)態(tài)運行時,同步發(fā)電機的轉(zhuǎn)速由電網(wǎng)的頻率決定,恒等于同步轉(zhuǎn)速,即,發(fā)電機的電磁轉(zhuǎn)矩 和電磁功率之間成正比關(guān)系: 電磁轉(zhuǎn)矩與原動機提供的動力轉(zhuǎn)矩相平衡其中為空載轉(zhuǎn)矩因摩擦、風阻等引起的阻力轉(zhuǎn)矩)。 ◆當功角處于 0到范圍內(nèi)時,隨著 d的增大,亦增大,同步發(fā)電機在這一區(qū)間能夠穩(wěn)定運行。 ◆同步發(fā)電機失去同步后,必須立即減小原動機輸入的機械功率,否則將使轉(zhuǎn)子達到極高的轉(zhuǎn)速,以致離心力過大而損壞轉(zhuǎn)子。因此,保持同步是十分重要的。而且電機承擔的有功功率的極限是。 ◆應(yīng)當注意,當發(fā)電機的勵磁電流不變時, d的變化也將無功功率的變化。因此如果只要求改變發(fā)電機所承擔的有功功率時,應(yīng)該在調(diào)節(jié)發(fā)電機有功功率的同時適當調(diào)節(jié)發(fā)電機的無功功率。所以電網(wǎng)除了供應(yīng)有功功率外,還要供應(yīng)大量滯后性的無功功率。 ◆ 電網(wǎng)的電壓和頻率不會因為一臺發(fā)電機運行情況的改變而改變,即并網(wǎng)發(fā)電機的電壓和頻率將維持常數(shù)。 ◆圖 ,隱極發(fā)電機的電勢相量圖,和的矢端必須落在直線 AB和 CD上。 ? ② 如果增加勵磁電流到 1,則將沿直線 AB右移到 1 ,將沿直線 CD下移至 1 , 1滯后于,發(fā)電機處于過勵狀態(tài),輸出功率中除了有功功率外,還有滯后性的無功功率; ③如將勵磁電流減少到 2,則沿 BA左移到 2 ,沿 DC 上移到 2, 2超前于,發(fā)電機處于欠勵狀態(tài),發(fā)電機輸出功率中除了有功功率外,還有超前性的無功功率。當從某一欠勵狀態(tài)開始增加勵磁電流時,發(fā)電機輸出的超前的無功功率開始減少,電樞電流中的無功分量也開始減少;達到正常勵磁狀態(tài)時,無功功率變?yōu)榱?,電樞電流中的無功分量也變?yōu)榱?,此時 ;如果繼續(xù)增加勵磁電流,發(fā)電機將輸出滯后性的無功功率,電樞電流中的無功分量又開始增加。 V形曲線是一簇曲線,每一條 V形曲線對應(yīng)一定的有功功率。將所有的最低點連接起來,將得到與 cosj=0對應(yīng)的曲線,該線左邊為欠勵狀態(tài),功率因數(shù)超前,右邊為過勵狀態(tài),功率因數(shù)滯后(見圖 )。 同步發(fā)電機并網(wǎng)運行 同步發(fā)電機并聯(lián)至電網(wǎng) ? ◆ 單機供電的缺點是明顯的:既不能保證供電質(zhì)量 (電壓和頻率的穩(wěn)定性 )和可靠性 (發(fā)生故障就得停電 ),又無法實現(xiàn)供電的靈活性和經(jīng)濟性。 ◆通過并聯(lián)可將幾臺電機或幾個電站并成一個電網(wǎng)。 ◆電網(wǎng)供電比單機供電有許多優(yōu)點: ①提高了供電的可靠性,一臺電機發(fā)生故障或定期檢修不會引起停電事故。在用電高峰期和低谷期,可以靈活地決定投入電網(wǎng)的發(fā)電機數(shù)量,提高了發(fā)電效率和供電靈活性。 電網(wǎng)對單臺發(fā)電機來說可視為無窮大電網(wǎng)或無窮大匯流排。在并車時必須避免產(chǎn)生巨大的沖擊電流,以防止同步發(fā)電機受到損壞、電網(wǎng)遭受干擾。 ◆若以上條件中的任何一個不滿足則在開關(guān) K的兩端,會出現(xiàn)差額電壓 ,如果閉合 K,在發(fā)電機和電網(wǎng)組成的回路中必然會出現(xiàn)瞬態(tài)沖擊電流。 ◆并車的準備工作是檢查并車條件和確定合閘時刻。再借助同步指示器檢查并調(diào)整頻率和相位以確定合閘時刻
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