同步电机阎治安.ppt

* * 第17章? 同步电机的基本理论 （本章介绍电枢反应、同步电抗、参数测定、同发特性） 17.1 同步电机电枢反应的性质 一、电枢磁势的产生及其作用 1、机械、电气旋转磁场 （二极机械旋转磁场，四极机械旋转磁场) （二极电气旋转磁场，四极电气旋转磁场） （1）同步电机的转子上装有直流电励磁的磁极，正常运行时，原动机拖 动转子以同步速旋转； 机械旋转磁场（直流励磁） 电机空载、负载时均存在 。 （2）转子磁场切割定子三相对称绕组，在其中感应出三相平衡电势，运行时接入三相对称负载，则有三相对称电流流过。 电气旋转磁场（交流励磁） 仅在负载时存在 。 2、定、转子磁势之间的转速关系 （1）电气（枢）旋转磁场的转速决定于定子电流的频率 频率的值决定于转子的转速 n 而定子磁场的转速为n1 即： （2）机械旋转磁场的转速 n 决定于原动机 对同步发电机的转速 n 要有较高的要求。即转子磁势与定子磁势之间没有相对运动，定子磁场不会切割转子绕组。 同步发电机带了负载后，电枢绕组便有电流流过，有了Ia 就会产生电气旋转磁势Fa ，那么Fa与原来的机械旋转磁势Ff两者是相互促进、或是相互削弱呢？这就是我们要研究的电枢反应的性质。 二、负载大小及性质对电枢反应的影响 分析的思路： 1、大小 对端电压的变化幅度 2、性质 电阻性负载时 Ia U 内部为 电感性负载时 Ia U 电容性负载时 Ia U 3、相位情况 同相位 落后900 令同相位 内功率因数角 是分析同步电机特性时所定义的一个常用角度，它决定了电枢反应的性质。具体分析如下。 1、 交轴磁场作用 在此瞬间，A相电流达最大值，合成磁势的轴线恰好与A 相绕组的轴线相重合。 2、 直轴去磁作用 在此瞬间，A相电流达最大值，合成磁势的轴线恰好与A 相绕组的轴线相重合。 3、 直轴增磁作用 在此瞬间，A相电流达最大值，合成磁势的轴线恰好与A 相绕组的轴线相重合。 S N A X N S S N A A X X 4、普遍情况下的电枢反应 （1） 可分解为两个分量 （2） 可分解为两个分量 三、时-空统一相量图 1、因为空间矢量（主要指磁量例如 ）与时间相量 均以同步速旋转，电机运行过程中此关系不变； 2、因为iA达最大值时，电枢合成磁势幅值的位置也恰在A相绕组轴线上，故 规定 重合在一起； 3、只要是随正弦规律变化的基波量均可统一为相量来表示。 交磁作用 去磁作用 交磁作用 增磁作用 ) ) 17.2 电枢反应电抗和同步电抗 （Synchronous Reactance ） 一、隐极式（Cylindrical —rotor ）同步电机 同发若空载时 （空载电势） 同发若负载运行 （电枢反应电势） 在不考虑饱和与齿槽影响时： 故 两者成正比关系，相当于Xm所对应的电势E1 ，写成电