电动机及拖动基础件课件 第6章 同步电动机.pptVIP

第6章同步电动机 6.1 同步电动机的基本工作原理 6.2 同步电动机的主要结构及用途 6.3 同步电动机的电磁关系 6.4 同步电动机的功率和转矩 6.5 同步电动机功率因数的调节 6.6 同步电动机的的起动 序 1、什么是同步电动机？ 三相定子交流磁场旋转速度和转子的旋转速度与方向完全相同的电动机和发电机，都属同步电机。 序 2、同步电动机有什么用途？ 1）发电厂的交流发电机都属同步电机 2）大功率机械的调速，小功率的同步电动机用于计时、测量、录音、搅拌、印刷机、压缩机、雷达。同步调相。 2、三相同步电动机的工作原理结构（凸极式或永磁式结构） 6.2.2 同步电动机的铭牌数据和用途 6.2.2铭牌数据 1、额定功率PN 2、额定转速Nn 3、额定电压UN 4、额定电流IN 5、额定频率fN 6、额定功率因数cosφN 7、额定效率ηN=PN/UNIN cosφN√3 6.2.2 同步电动机的分类和用途 1、分类 A、按用途分类 1）同步电动机----拖动 2）同步发电机---发电 3）调相机。改善电网功率因数。 B、按相数分类 1）单相和两相 2）三相 C、按旋转部件分类 1）转磁式(定子不转,转子转) 2）转枢式(定子转,转子不转) D、按磁极分类 1）凸极式 2）隐极式 3）永磁式 4）有换向式和无换向式 E、按轴向位置 分类 1）卧式。2）立式 6.3 同步电动机的电磁关系 6.3.1 同步电动机的电枢(定子)反应 1、什么叫电枢反应？ 同时将电枢电流I的磁场对同步电动机恒定不变磁场在气隙中的影响，称为该同步电动机的电枢反应。 2、电枢反应的作用和影响 1）设电枢电流为I，电枢反应产生的电动势与每相电枢绕组的合成气隙的电动势为E0， 2）当I和E0(合成电动势)同相时，有交轴反应 3）当I超前-E0时。直轴反应起去磁作用。 4）当I滞后-E0时，直轴反应起增磁作用。 5）当I F0 I2 I fH I sinΨ时电枢反应是去磁的.(F0是电磁力) 6) 只要有交轴反应,反应后相位总要发生变化. 6.3.2 同步电动机的电动势平衡方程 1、电枢等效电路及矢量图 2、电枢等效电路及矢量方程 1）电动势平衡方程 2、磁场F和磁通Φ 6.4.2电磁功率和电磁转矩的关系 1、凸极式同步电动机 1）电磁功率： 6.4.3同步电动机功角和矩角特性 1、什么叫功角？ 功角θ是电源电压U和感应电动势EQ矢量之间的夹角 2、什么叫功角特性？ 同步电动机的电磁功率Pem=f(θ)称为功角特性。 3、什么叫矩角特性？ 同步电动机的电磁转矩Tem=g(θ)=Pem/Ω0称为矩角特性。 4、同步电动机工作特性 6。5 同步电动机的功率因数的调节 6.5.1 功率因数的调节 1、为什么要调节功率因数？ 当同步电动机或发电机和大电网连接时，由于大电网中有变压器、大母线的电抗Xe=XT+XL存在。 大电抗使电流、电压相位产生超前滞后等作用，使进入电动机的（励磁）电流I变为有功和无功两种分量（Id和Iq）。所以电动机不仅要从电网吸收有功功率P1，还要从电网吸收无功功率PQ。因而使电网的功率因数降低，而且对电动机的励磁不利，产生欠励磁；因而需要补偿。维护电动机的正常运行。 A）当调节励磁电流If,使cosΦ=1,U、I同相时，电动机从电网吸收无功能量，称为正常励磁状态，对应反电动势-E0。 （B）当增加If时，-E0也增加，cosφ= cos（+φ） 1,I超前 U，电动机从电网吸收超前的无功分量。则提供滞后的无功分量。起到补偿电网功率的作用。称为过励磁状态。 （C ）当调节励磁电流减少时， -E0也减少，都使cosφ= cos（-φ） 1,且I滞后U，电动机从电网吸收滞后的无功分量，称为欠励磁状态。 6。6 同步电动机的起动 1、同步电动机的起动的方法有：异步法、用异步电动机起动同步电动机、用柴油机起动同步电动机、用变频器起动、磁滞式、抓极式和直接起动等。 2、异步法： 1）异步法起动电路：如图6-13。 2）起动步骤： （A）选择开关SA置1，转子接入启动电阻Rst. (B) 开关QS合上，定子加上三相电源，进入异步启动，等待转速上升到同步转速n1时，再进行下一步操作。 （C）瞬时将开关SA置“2”。转子加上直流电压，靠同步转矩将转子拉入同步转速而运行。 启动转矩变化如图6-12所示。同步电动机启动时气隙磁场与绕组中感应的电流（称为单相电流，）相互作用产生的转矩：称为单轴转矩。 (4) 应用 ① 用作外存贮器。 ② 用于内存。 * 6.1-6.2 同步电动机的基本工作原理和结构 1、同步电动机的基本结构：如下图：它有转子绕线