电机学-同步电机并联运行.pptVIP

凸极发电机无功功率的功角特性 励磁电流改变时的有功功率和无功功率功角特性 V形曲线:并联于无穷大电网的同步发电机，保持有功功率不变时，表示电枢电流 I 和励磁电流 If 的关系曲线 I = f（If） V形曲线的几个特点 1、每条曲线的最低点：cosφ=1，连线向右倾斜 2、不稳定区域边缘：θ=900，连线向右倾斜 3、励磁电流增大时，电枢电流变化规律为先减小后增大 一、发电厂投入并联时的理想条件 1、发电机电压的有效值U与电网电压 的有 效值U1相等，且相位相同 2、发电机的频率f与电网的频率f1相等 3、发电机的相序与电网的相序一致 第18章 三相同步电动机 同步电动机：转速不随负载的变化而改变 1）转子轴线超前定子轴线，产生的电磁转矩为制动性质显然是发电机。 2）转子轴线和定子轴线相重合，此时的功 角为零，电磁转矩为0，所以这是一种从发 电机向电动机过度的临界状态。 3）转子轴线滞后与定子轴线一个功角，此 时产生的电磁转矩为驱动性质，所以我们 可以断定电机为电动机。   18.2同步电动机的基本方程式 同步电动机的电势平衡方程式及相量图， 可以通过同步发电机的电势平衡方程式及相量图转化求得。(Ia定义与发电机一致) 基本方程式：与发电机一致 同步发电机的空载、短路及负载（其中的零功率因数）特性都是同步发电机的基本特性，通过它们可以求出同步电机的同步电抗及漏电抗，以确定同步发电机的其他特性。 一、空载特性（开路特性）： 当同步发电机运行于 　　　　 时，即称为空载运行。 通过改变励磁电流，则气隙中的旋转磁通及电枢绕组中的感应电动势都会随之发生变化。 因 正比于 ，而励磁电流又正比于励磁磁势，所以开路特性曲线与电机的磁化曲线在形状上完全相同。 2.短路特性： 当同步发电机运行于 ，电枢三相绕组持续稳态短路（即U=0）时，称为短路运行。如改变它的励磁电流，三相短路电流也随之而改变。短路特性就是研究这两个量之间的变化关系， 曲线。 如果略去电枢电阻，并将 　　　 代入上式可以得到： 　正比于 ，而 又正比于　 ，（不饱和） 所以 正比于 ，因此短路特性是一条通过原点的直线， 三相短路时，由于 滞后于 90电角度，即ψ=90°，因此在凸极电机中，短路电流全是直轴分量，而交轴分量为零。所以 和隐极电机一样，凸极同步电机在三相短路时，由于电枢磁势的直轴去磁作用，使电机中磁通小，磁路也不饱和，所以式上式中的 也是一个常数。 3.由开路及短路特性求取同步电抗： 所谓零功率因数特性指：在 ， =恒定值、 =0的条件下， 电压和励磁电流的变化关系 §17.4.零功率因数特性 这是因为： （1）零功率因数特性是在 I为定值条件下得到的，由于绕组中流过电流，产生漏抗压降 ，所以需要一定励磁电流 ，以 产生电势 来平衡此漏电抗压降。 称为特性三角形，它的垂直边是定子漏抗压降，水平边是电枢反应去磁磁势，这两边都正比于电枢电流，因此在电枢电流一定时，此特性三角形的大小不变。所以当特性三角形的B点在开路特性上移动时，A点的轨迹就是零功率因数特性。 当然也可以用作图的方法求特性。 17.5 同步发电机的短路比及电压调整率 17.5 同步发电机的短路比及电压调整率 17.5 同步发电机的外特性和电压调整率 外特性：在 的条件下，同步发电机作单机运行，端电压U随负载电流而变化的关系特性曲线 。显然，外特性曲线和负载的性质密切相关。如图所示： 1）当是感性负载时：曲线（1），此时随着负载电流的减少，端电压诼步上升。这是因为考虑了电枢反应的去磁作用的影响，随着电枢电流的减少，电枢反应的去磁作用减弱，电机中的合成磁通增加，所以端电压诼渐增加。 2）当是容性负载时：曲线（3），此时电流超前电压，此时的电枢反应是增磁作用，随着电枢电流的减小，电枢反应的增磁作用减弱，合成的磁通在减小，所以端电压下降。 3）纯电阻负载：曲线（2）。 定义：发电机的端电压随负载的改变而变化，变化的程度我们可以通过电压调整率 来衡量。即： 空载与额定负载之间的电压调整率。当然，负载是任意负载，不仅仅指额定负载。 影响电压调整率的因素有：功率因数和同步电抗。一般发电机的电压调整率较大，常在20%--40%之间。 一、超导体回路磁链不变的概念： 超导体回路：指电阻为零的一个闭合线圈。 如果将一个永久磁铁移近该线圈，由于改变了 该闭合线圈的磁链，在线