第6章同步电机的基本理论.ppt

对于低速旋转的电机，由于转子的圆周速度较低，离心力 较小，故采用制造简单、励磁绕组集中安放的凸极式结构。高速 电机转子是隐极式。 旋转磁极式同步电机的类型 左江24MW发电机转子在吊装 大连理工大学电气工程系 Pe = 3EQ I1cosΨ = 3×215.14×10×cos40o W = 4 944.2 W PCu = P1－Pe = ( 5 259.2－4 944.2 ) W = 315 W P0 = Pe－P2 = ( 4 944.2－4 710 ) W = 234.2 W T2 = TL = 30 N·m T0 = T－T2 = ( 31.49－30 ) N·m = 1.49 N·m P2 = T2n 2? 60 = TLn 2? 60 = ×30×1 500 W = 4 710 W 2×3.14 60 T = 60 Pe 2? n = N·m = 31.49 N·m 60 4 944.2 6.28 1 500 5.4 三相同步电动机的功率和转矩 大连理工大学电气工程系 5.5 三相同步电动机的运行特性 运行特性 当 U1 = UN ，f1 = fN ， If = 常数时， I1 、T、 ? 、? = f (P2) 的关系。 当 U1与 E0 （即n 和 If ）为常数时： Pe = f (θ) T = f (θ) —— 功角特性 —— 矩角特性 一、隐极同步电动机的功角特性和矩角特性 如果忽略 R1，则有 第5章 同步电机的基本理论 U1sinθ = Xs I1 cosΨ 大连理工大学电气工程系 U1 I1 jXs I1 －E0 ? θ Ψ Ψ Pe = 3 sinθ U1E0 Xs T = 3 sinθ U1E0 XsΩ O Pe / T θ 90o PeM (TM) ※当θ = 90o 时: Pe = PeM ，T = TM 5.5 三相同步电动机的运行特性 代入Pe和T的公式，可得 大连理工大学电气工程系 电动机为电容性时 U1sin? = XqI1cos Ψ Xd Id = E0－U1cos? EQ = E0－(Xd － Xq)Id 二、凸极同步电动机的功角特性和矩角特性 U1 I1 ? jXqI1 －EQ jXd Id jXq Iq －E0 θ Ψ Ψ 5.5 三相同步电动机的运行特性 电动机为电感性时 U1sin? = XqI1cos Ψ Xd Id = U1cos?－E0 EQ = E0＋(Xd － Xq)Id 6.4.4 有功功率调节与静态稳定 一、有功功率调 调节 进水量 进汽量 →T1(P1) ? → T1 ＞T +T0 → n? → ? ? → T ?→ T1 =T +T0为止，重新在n = n0下稳定运行。 上述分析可知，为了增加发电机的输出的有功功率，必须增加原动机的输入功率。 如果继续增加增加原动机输入的功率，θ角进一步增加，输出电磁功率也进一步增加。当θ角90°时，电磁功率达到最大值。如果继续增加输入功率θ角超过90°时，输入、输出功率之间的平衡关系破坏，最终失步，对电网构成冲击。 二、静态稳定 0 Pe /T θ 90o a T ? T1= T + T0 a 点： T1 ? →? ? →T ?… T1 =T +T0 为止 ，在b 点重新稳定运行 0??M —— 稳定运行区。 b T1 = T + T0 0 Pe /T θ 90o a a 点： T1 ? →? ?→T ? ··· T1更大于 T +T0 ，n再也回不到n0→失步。 ?M?180°——不稳定运行区。 稳定 运行区 6.4.5 无功功率调节和V形曲线 1. 调节方法 调节 If 2. 调节原理 调节If 时，因U1和P2 不变，忽略R1和T0，则 或 或 即 U1 E0 I1 jXsI1 E0 a a jXsI1 I1 ? E0 jXsI1 I1 ? ? ? b b (1) 正常励磁 当If = If0 时， ? = 0，? = 1，Q2 =