三相同步电机新

2011.11.30第6章三相同步电机§6-1同步电机的基本工作原理和结构§6-2同步电机的电枢反应(不讲)§6-3电势平衡方程式、同步电抗和相量图(不讲)§6-4功角特性、矩角特性和有功功率调节（简讲）§6-5无功功率调节和V形曲线（简讲）§6-6同步电机的起动§6--1同步电机的基本工作原理和结构一、同步电动机的基本结构和额定参数同步————转子的转速与电源频率有严格的关系，即⒈定子：是由机座、定子铁心和电枢绕组三个部分组成。电枢绕组是三相对称绕组，通入三相对称交流电流，从而产生旋转磁场。励磁绕组通入直流电流。隐极式同步电动机的直径小，铁心长度长，磁极数较少；⒉转子：是由励磁绕组和铁心组成。pfn60铁心有两种结构形式：隐极式和凸极式。凸极式同步电动机的直径大，铁心长度短，磁极数较多。2011.11.30第6章三相同步电机转子定子绕组定子铁心铜环电刷转子绕组2011.11.30第6章三相同步电机隐极式：汽轮发电机转子结构2011.11.30第6章三相同步电机凸极式：水轮发电机转子结构2011.11.30第6章三相同步电机⒊同步电动机的特点★适用于拖动功率大，而本身又没有调速要求的生产机械。★机械特性绝对硬。★通过改变励磁电流，调节其功率因数，并使电网的功率因数提高。⒋同步电动机的额定参数①额定功率PN：轴上输出的有功功率（kW）②额定电压UN：定子绕组的线电压（kV）③额定电流IN：定子绕组的线电流（A）④额定功率因数cosN：⑤额定转速nN：⑥额定效率N：⑦额定频率fN：⑧额定励磁电压UfN：⑨额定励磁电流IfN：....2011.11.30第6章三相同步电机二、同步电动机的基本运行原理气隙中的磁势当电磁转矩和静负载转矩相等时，两个磁势的夹角不再变化，两个磁势同步前进。同步转矩只有在两个磁势完全同步时，才能发挥作用。同步电动机磁势关系faFFF电枢反应磁势aF直流磁势fF由定子三相绕组通入三相交流电流产生，是一个旋转磁势。由转子单相绕组通入直流电流产生，是一个恒定磁势，但与转子同步旋转。.2011.11.30第6章三相同步电机NS定子转子n1n功角电枢反应磁势aF直流磁势fF功角很重要，负载越大，功角越大。2011.11.30第6章三相同步电机§6-4功角特性、矩角特性和有功功率调节cos3111IUP输入功率⒈功角特性cos3111IUPPM则电磁功率功角特性就是电磁功率与功角之间的关系。sin30dxUE2011.11.30第6章三相同步电机⒉功角的物理意义当U1、E0、p、f、xd均为常数时，电磁功率与功角有关。即一定的负载要求一定的功角。⒊矩角特性矩角特性就是电磁转矩与功角之间的关系，即.sin31011dMxEUPM.2011.11.30第6章三相同步电机§6-5无功功率调节和V形曲线同步电动机的功率因数调节当励磁电流If很大时，产生超前电流，称为过励状态；当励磁电流If较大时，产生超前电流，称为过励状态；当励磁电流If适中时，与电压同相位，称为正常励磁；当励磁电流If较小时，产生滞后电流，称为欠励状态。当励磁电流If由小到大变化时，定子电流I从大小大。滞后超前2011.11.30第6章三相同步电机即调节励磁电流，就可以改变电网的功率因数。V形曲线以励磁电流和定子电流作为坐标轴，绘制出的曲线，称为V形曲线。改变负载，可以得到一簇V形曲线。..2011.11.30第6章三相同步电机§6-6同步电动机的起动一、起动转矩同步电动机只有在同步运行时，才具有同步转矩在不同步运行时，转矩的平均值为零。因此，同步电动机不能自行起动。二、起动方法sin10CxmUEM常用的起动方法是异步起动法和变频起动法。End.2011.11.30第6章三相同步电机在起动过程中，转子绕组不加任何电源，而是将其串入一个RC=10Rf的电阻，且构成回路。否则，无法正常起动，甚至产生高压损坏设备，危及人身安全。1、异步起动法2、变频起动法