毕业论文之同步电机.ppt

重庆大学电气工程学院，《电机学》课程，4.5学分，上课72学时，实验18学时，　韩力，?2005，hanli@同步电机 6-4同步发电机电枢反应的性质取决于什么？交轴和直轴电枢反应对同步发电机的运行有何影响？ 答:电枢反应的性质取决于内功率因数角ψ０，即取决于激磁电动势E0与电枢电流Ｉ之间的夹角 。 　交轴电枢反应起交磁作用（有助磁效应）； 　直轴电枢反应起去磁或助磁作用。 　当0o ψ０ 90o时，既存在交轴电枢反应，也存在直轴电枢反应（去磁作用）； 　当-90o ψ０ ０o时，既存在交轴电枢反应，也存在直轴电枢反应（助磁作用）； 　当ψ０ = ０o时，只有交轴电枢反应； 　当ψ０ = 90o，只存在直轴电枢反应（去磁作用）； 　当ψ０ = -90o时，只存在直轴电枢反应（助磁作用）。 6-7试述直轴和交轴同步电抗的意义。Xd和Xq的大小与哪些因素有关？X﹡q和X﹡d通常在什么范围内？ 直轴（交轴）同步电抗表征了当对称三相直轴（交轴）电流每相为１Ａ时，三相联合产生的直轴电枢反应磁场和漏磁场在一相电枢绕组中感应的电动势。 直轴（交轴）同步电抗是表征对称稳态运行时直轴（交轴）电枢反应基波磁场和漏磁场综合效应的电磁参数。 由Ｘ∝fN２Λ知： Xd正比于频率f,电枢相绕组的串联匝数的平方N２以及直轴气隙磁导Λd ； Xq正比于频率f,电枢相绕组的串联匝数的平方N２以及直轴气隙磁导Λq。 因为d轴气隙小于q轴气隙，所以：Λd＞ Λq 从而：XdXq X﹡d与X﹡q的范围随着各个时期的设计制造水平的差异有所不同．这里给出一个参考答案： X﹡d=0.6~1.6, X﹡q=0.4~1.0 6-8 有一台70000kVA、60000kW、13.8kV（星形联结）的三相水轮发电机，交、轴同步电抗的标幺值分别为X﹡q =0.7,X﹡d=1,试求额定负载时发电机的激磁电动势E﹡0(不计磁饱和与定子电阻)。 6-15有一台X﹡q =1.0,X﹡d=0.7,的凸极同步发电机与电网并联运行，已知发电机的U﹡=1,I﹡=1,cosφ=0.8（滞后）电枢电阻略去不计，试求发电机的：⑴ E﹡0=?,δN=? (2)P﹡e(max)=?(E﹡0保持为上值) 6-18 上题若维持发电机的有功功率为额定负载时的有功功率不变，减少发电机的励磁，使E0=13kV，试求此时发电机的δ，cosφ和Q2各为多少？ 6-21 有一台三相同步电动机接到电网，已知UN=6kV(星形联结）nN=300r/min,IN=57.8A,cosφN=0.8(超前),Xd=64.2Ω,Xq=40.8Ω,电枢电阻忽略不计,试求:⑴ 额定负载时电动机的激磁电动势、功率角和电磁转矩;⑵ 若负载转矩保持为额定值不变,调节励磁使cosφ=1,问此时的激磁电动势、功率角变成多少? 6-22有一台同步电动机在额定电压额定频率额定负载下(功率因数为超前)运行时,功率角δ=25°，现因电网发生故障,电网频率下降5%,负载转矩不变,问功率角有何变化? 6-24某工厂电力设备的总功率为4500kW，cosφ=0.7（滞后）。由于生产发展，欲新添一台1000kW的同步电动机，并使工厂的总功率因数提高到0.8（滞后），问此电动机的容量及功率因数是多少（略去电动机损耗）？ 考题举例 21. 同步电机的电枢反应的性质决定于__________________；对于凸极同步电机，数值上有:Xaq____Xad，原因是________________。若磁路愈饱和，则Xaｄ数值______；电机气隙愈大，Xad数值________；若电枢绕组匝数增加，Xad数值将__________。 设一台隐极同步发电机的电枢电流I落后于空载电势E030°时间相位角，则电枢反应磁场与转子励磁磁场轴线间的空间相位角为_____。⑴30°； ⑵60°；⑶120°； ⑷90°。 同步发电机短路特性是一条直线的原因是_____。⑴励磁电流较小磁路不饱和；⑵电枢反应去磁作用使磁路不饱和； ⑶短路时电机等效电路参数为一恒定电阻。 同步发电机并网运行，短路比数值越____，静态稳定性越高；整步功率系数越小静态稳定性越____；相同的励磁电流下，发电机轻载比满载运行静态稳定性____。 要提高并联在电网上运行的发电机静态稳定性,可以_____： ⑴增加励磁电流，增加原动机输入功率； ⑵减少励磁电流，减少原动机输入功率； ⑶增加励磁电流，减少原动机输入功率； ⑷减少励磁电流，增加原动机输入功率。 凸极同步发电机附加电磁功率产生的原因是_____。⑴交轴无励磁绕组； ⑵交轴上的磁阻比直轴上的磁阻大； ⑶直轴上的磁阻比交轴磁阻大。 同步电机要实现机电能量转换，必须_____。 ⑴有直轴电枢磁动势； ⑵有交轴电枢磁动势；