第六章 三相同步电机新.pptVIP

第六章 三相同步电机 §6-1 同步电机的基本工作原理和结构 §6-2 同步电机的电枢反应(不讲) §6-3 电势平衡方程式、同步电抗和相量图(不讲) §6-4 功角特性、矩角特性和有功功率调节（简讲） §6-5 无功功率调节和V形曲线（简讲） §6-6 同步电机的起动 §6--1 同步电机的基本工作原理和结构 一、同步电动机的基本结构和额定参数 二、同步电动机的基本运行原理 §6-4 功角特性、矩角特性和有功功率调节 §6-5 无功功率调节和V形曲线 §6-6 同步电动机的起动 第6章 三相同步电机 * 同步电机是交流旋转电机的一种,因其转速恒等于同步速机时得名。同步电机主要用作发电机，也可用作电动机和调相机。本章主要简要分析同步电动机的稳态运行原理和运行特性， 同步 ———— 转子的转速与电源频率有严格的关系，即 ⒈ 定子：是由机座、定子铁心和电枢绕组三个部分组成。 电枢绕组是三相对称绕组，通入三相对称交流电流， 从而产生旋转磁场。 励磁绕组通入直流电流。 隐极式同步电动机的直径小，铁心长度长，磁极数较少； ⒉ 转子：是由励磁绕组和铁心组成。 铁心有两种结构形式：隐极式 和凸极式。 凸极式同步电动机的直径大，铁心长度短，磁极数较多。 转子 定子绕组 定子铁心 铜环 电刷 转子绕组 隐极式：汽轮发电机转子结构 凸极式 ：水轮发电机转子结构 ⒊ 同步电动机的特点 ★ 适用于拖动功率大，而本身又没有调速要求的生产机械。 ★ 机械特性绝对硬。 ★ 通过改变励磁电流，调节其功率因数，并使电网的功率因数提高。 ⒋ 同步电动机的额定参数 ① 额定功率 PN ：轴上输出的有功功率（kW） ② 额定电压 UN ：定子绕组的线电压（kV） ③ 额定电流 IN ：定子绕组的线电流（A） ④ 额定功率因数 cos?N ： ⑤ 额定转速 nN ： ⑥ 额定效率 ?N ： ⑦ 额定频率 fN ： ⑧ 额定励磁电压 UfN ： ⑨ 额定励磁电流 IfN ： . . . . 气隙中 的磁势 当电磁转矩和静负载转矩相等时，两个磁势的夹角 不再变化，两个磁势同步前进。 同步转矩只有在两个磁势完全同步时，才能发挥作用。 同步电动机磁势关系 电枢反应磁势 直流磁势 由定子三相绕组通入三相交流电流产生， 是一个旋转磁势。 由转子单相绕组通入直流电流产生， 是一个恒定磁势，但与转子同步旋转。 . N S 定子 转子 n1 n 功角 电枢反应磁势 直流磁势 功角很重要，负载越大，功角越大。 ⒈ 功角特性 功角特性就是电磁功率与功角之间的关系。 ⒉ 功角的物理意义 当 U1、E0、p、f、xd 均为常数时，电磁功率与功角 有关。即一定的负载要求一定的功角。 ⒊ 矩角特性 矩角特性就是电磁转矩与功角之间的关系，即 . . 同步电动机的功率因数调节 当励磁电流 If 很大时，产生超前电流，称为过励状态； 当励磁电流 If 较大时，产生超前电流，称为过励状态； 当励磁电流 If 适中时，与电压同相位，称为正常励磁； 当励磁电流 If 较小时，产生滞后电流，称为欠励状态。 当励磁电流 If 由小到大变化时，定子电流 I 从大 小 大。 滞后 超前 即调节励磁电流，就可以改变电网的功率因数。 V 形曲线 以励磁电流和定子电流作为坐标轴，绘制出的曲线， 称为 V 形曲线。 改变负载，可以得到一簇 V 形曲线。 . . 一、 起动转矩 同步电动机只有在同步运行时，才具有同步转矩 在不同步运行时，转矩的平均值为零。 因此，同步电动机不能自行起动。 二、起动方法 常用的起动方法是异步起动法和变频起动法。 End .