与三相异步电动机的定子结构完全相同-安徽肥西金桥高级职业中学.PPT

10.6　同步电动机 10.6.2　微型同步电动机 肥西金桥职高 电工与电子技术 第*页 安徽省肥西金桥高级职业中学 10.6.1　三相同步电动机的结构及运转原理 10.6.2　微型同步电动机 第*页 第*页 复习旧知： 1、三相异步电动机的旋转磁场； 2、电容分相式、罩极式单相异步电动机的结构和旋转磁场的产生。 第*页 　　电动机转子的转速始终与定子旋转磁场转速相同，这类电动机称为同步电动机。同步电动机主要分三相同步电动机和微型同步电动机两类。 　　与三相异步电动机的定子结构完全相同，也是由机座、定子铁心、定子三相绕组等组成。三相绕组可以接成星形或三角形联结，通入三相交流电后，产生旋转磁场。 1．结构：分为定子和转子两大部分。 定子 10.6.1　三相同步电动机的结构及运转原理 第*页 　　做成凸出的磁极并装有直流励磁绕组。 转子 2．运转原理 　　转子励磁绕组中通入直流电时，在转子上产生恒定的磁极，该磁极被定子旋转磁场吸引并拖动转子同步转动。 强调：为了保证转子与定子旋转速度相同，转子磁极数与定子旋转磁场的磁极数必须相等。 第*页 3． 三相同步电动机的起动 　　在转子边沿安装许多类似笼型异步电动机转子的导体。 起动时，转子直流励磁绕组不通电，电机异步起动； 　　当转子转速接近同步转速时，转子绕组再通入直流电流，旋转磁场就会立即吸住转子同步运转。 第*页 (1)恒速性 4．同步电动机在运行中特点 常用于拖动要求恒速的生产机械，如压缩机、水泵、碎石机等。 ⑵功率因数可调性 同步电机在保持输出有功不变的情况下，可以通过励磁电流的调节，使电机的功率因数发生变化。 ①准励磁状态　　　 当正常励磁时，电动机的功率因数cosф=1，无功功率为零，说明电动机只消耗有功功率，不消耗无功功率，电动机对电网呈纯电阻性。 第*页 ②欠励磁状态 励磁电流小于正常励磁值时，电动机的功率因数cosф1，这时电动机不仅消耗有功功率，还要从电网吸收滞后的无功功率，电动机对电网呈感性负载，这种励磁方式称为欠励，它加重了电网的负担，一般不采用这种运行方式。 ③过励磁状态 励磁电流大于正常励磁值(过励)时，电动机的功率因数cosф1，这时电动机除从电网吸收有功功率，同时也从电网吸收超前的无功功率，电动机对电网呈容性负载，这种励磁方式称为过励，这种运行方式能提高电网的功率因数。 第*页 　 三相同步电动机与三相异步电动机相比较，结构复杂，价格较贵，需交、直流电源供电，且不能调速，作为动力机械使用受到一定限制。但可以作为同步补偿机使用，使其空载运行，向电网输送无功电流，提高功率因数。 异步电机励磁电流为定子电流的一部分，不能调节，从电网吸收励磁电流，为感性，使电动机功率因数滞后，使电网功率因数变坏。同步电动机功率因数可调，可以改善电网的无功平衡状况，从而提高电网的功率因数和运行性能及效益。 第*页 传真机、磁带录音机和各种精确的计时或记录装置中，往往需要一种能在电源电压波动或负载转矩变化时仍可保持转速恒定不变的电动机。 额定功率从零点几瓦到数百瓦的各种微型同步电动机就是在一定的输出功率范围内具有这种恒速特性的同步电动机（简称微电机）。 微型同步电动机的定子与单相异步电动机的定子结构基本相同，均为单相绕组。为了产生旋转磁场，其定子也有电容式和罩极式。 转子按结构形式不同，可分为反应式、磁滞式和永磁式。 转子 反应式 磁滞式 永磁式（无需直流电源） 第*页 1．反应式同步电动机 　　反应式同步电动机转子是用软磁材料做成凸极式，边沿安装笼型导条。 　　当定子绕组通入单相交流电产生旋转磁场时，转子异步起动，同时转子被磁化。 应用于自动记录装置、电钟、电唱机等设备中。 　　当转子转速接近同步转速时，磁感应线扭曲。即旋转磁场的轴线与转子的轴线不重合，这时，电磁力将迫使转子纵轴向旋转磁场轴线偏转，最终转子与旋转磁场同步旋转。 磁力线被扭曲 第*页 2． 磁滞式同步电动机 　　转子：用硬磁性材料制成圆柱形，中间开槽使转子沿不同方向的磁阻不同。 　　开始时定子产生旋转磁场磁化转子铁心，如图所示。 第*页 　　当定子磁极旋转一角度 q 后，转子上已被磁化的磁性并未消失，表现为旋转磁场与转子磁极轴线之间将出现空间位置的夹角 q，即磁滞角。磁滞角q 的存在，使气隙中旋转磁场对转子磁极的作用力 F 分解为径向作用力Fn 和切向作用力 Ft 。切向作用力 Ft 可形成磁滞转 矩，使转子沿旋转磁场方向旋转。 磁滞式同步电动机运行功率因数低 第*页 3． 永磁式同步电动机 原理： 结构： 转子是由永久磁铁制成凸极式转子。定子与前两种电机相同。 起动：仍采用异步起动。 应用：自动化仪表内的计时机构中。 当定子绕组通过单相交流电产生旋转磁场后，转子永久磁场