电机学-同步电机电枢反应.pptVIP

第三节 同步电机的额定值 1）额定电压：是指在正常运行时，按照制造厂的规定，定子三相绕组上的线电压。电压的单位用V或kV表示。 2）额定电流：流过定子绕组的线电流 。 3）额定功率：是指在正常运行时，电机的输出功率 。 第三节 同步电机的额定值 4)相数m ：一般m=3。 5) 额定频率:我国额定工业频率规定 =50Hz. 6）额定转速：额定转速即为电机的同步速，在一定极数及频率时，它的转速是定值。 7）额定励磁电压 8）额定励磁电流 * * 第四篇 同步电机 同步电机的特点是转子转速与定子产生旋转磁场的转速相等 同步电机的一个主要用途是作发电机，此外，也作电动机或调相机运行。 通常,同步电机的转子磁场 是一个恒定磁场, 定子磁场是一个旋转磁场 第十四章 同步电机的基本结构和工作原理基本构造型式 一、磁极旋转式 （1） 隐极式 这种型式构造牢固，用于少极高速的同步电机中， 汽轮发电机都采用隐极式。直流励磁绕组嵌放在槽中，两个大齿分别 形成N、S极。 （2）凸极式 这种型式构造简单，通常用于多极低速的同步电机中， 水轮发电机都采用凸极式。励磁绕组在磁极上。 二、电枢旋转式 励磁绕组在定子上，电枢绕组在转子上，由于从转动着的电枢绕组 要通过滑动接触才能输出或输入电能，只适用于几个千瓦以下的小功率范围 第十四章 同步电机的基本结构和工作原理 一、定子交流励磁的旋转磁场 同步电机定子与异步电机的相同。当时间相位对称的三相交流电通过空间三相对称分布的交流绕组时，气隙中产生一个三相合成的旋转磁场 二、直流励磁的旋转磁场 转子的励磁绕组两端接直流电源， 在励磁绕组内通过直流励磁电流 时会产生直流励磁磁场 随转子一起以同步速旋转 第十四章 同步电机的基本结构和工作原理 三、工作原理 作发电机运行时 定子三相绕组切割该旋转磁场，感应空载电势 感应电势的频率为 加负载后，定子三相交流绕组（亦称电枢绕组） 出现电枢电流 ，产生电枢磁场，磁势为 在前， 在后一起旋转。 做电动机运行时， 定子三相交流绕组（电枢绕组）接三相电源。定子产生三相合成旋转磁场 依靠磁拉力驱动直流励磁的转子同速同向旋转。 在前， 在后一起旋转。 第十四章 同步电机的基本结构和工作原理 与 始终是同速同向旋转， 相对静止，形成气隙合成磁势为 电枢磁势的基波 对气隙磁势基波 转子励磁绕组不切割磁场， 故在励磁绕组内不产生感应电势。 的影响称为电枢反应 发电机：输出的是电功率 电动机：输出的是机械功率 第十五章 同步电机的基本方程式和相量图 基本要求： 了解同步电机的电枢反应。 掌握同步电机的同步电抗、磁路末饱和时的基本方程式和相量图。 第一节 对称负载时的电枢反应 同步电机转子直流励磁磁势 以同步速切割电枢绕组，在电枢绕组内 对应感应出三相电势，每相为 称为励磁电势。 由电枢电流I产生的电枢磁势 则气隙合成磁势为 电枢绕组切割气隙合成磁场， 感应出三相电势，每相为 称合成气隙电势。 第一节 对称负载时的电枢反应 在电枢绕组内每相的电枢电流 滞后于励磁电势 的相角。 内功率因数角 : 滞后于 电枢绕组每相都用一个等效整距集中 绕组来表示，磁极画成凸极式(更形象 直观，同样适用于隐极式)。励磁磁势 和电枢磁势只考虑基波，并选取A相 电势达最大值时刻绘制相量图。 d轴 q轴 A轴 A X Z B C Y Ff N S d轴 直轴 纵轴 q轴 交轴 横轴 磁极旋转磁势方向 两极之间的中线 相量图 第一节 对称负载时的电枢反应 同相 时的电枢反应 和 一 , d轴 q轴 A轴 A X Z B C Y Ff N S 时，电枢旋转磁势 的轴线作用在q轴，称为交轴电枢反应。 交轴电枢反应使合成磁场 轴线的位置 从直轴处逆转向后移了一个锐角， 其幅值则有所增加。 为三相合成磁势,当A相电流 最大时, 的方向与A轴一致 第一节 对称负载时的电枢反应 时的电枢反应 滞后于 二 , 电枢旋转磁势 的轴线作用在d轴上,方向与 的方向相反,起去磁反应,称直轴去磁电枢反应。 d轴 q轴 A轴 A X Z B C Y Ff N S 当电机的端电压需保持不变时，合成气隙磁场 也应近似不变,否则会引起电势和电流的变化。 故当电枢反应呈去磁作用时，为要保持激励 所需的气隙磁场，原有的直流励磁就不够了， 必须增大主极激磁,使同步电机处于过激状态。 换言之，过激的同步电机将向电网输送感性无功功率， 或自电网吸取