电机学第19章.ppt

* 东北电力大学 19-1 同步电动机 19-2 同步补偿机 第19章 同步电动机和同步补偿机 19-1 同步电动机 一、同步电机的可逆原理 图19-1 同步电机的可逆原理 改变电枢电流的参考方向，以输入电流作为电枢电流的正方向，记为IM，此时输入电功率为正值，电压方程式为 隐极同步电动机 1. 同步电动机的电压方程和向量图 二、同步电动机 图19-2 隐极同步电动机的相量图和等效电路 画凸极同步电动机向量图时，需要先确定ψ0M角。 凸极同步电动机 图19-3 凸极同步电动机的相量图 2. 同步电动机的功角特性，功率方程和转矩方程 在电动机惯例下，把 滞后 的功率角为正，用?M表示，则 这时电磁功率为正，表示从电能转换为机械能。 将上式除以同步角速度Ω1，便得电动机的电磁转矩 同步电动机的电磁转矩是驱动性质的。 功率方程 Pem=pFe+pmec+P2 Tem=T0+T2 Tem为电动机的电磁转矩 T0为空载转矩 T2为输出转矩 P1 = pcua+Pem 转矩方程 3. 同步电动机的运行特性 同步电动机的运行特性包括工作特性和U形曲线两部分。 U=UN、If=IfN时，Tem、IM、η、cosφM=f(P2)。 当输出功率P2=0时，电枢电流为很小的空载电流；随着输出功率的增加，电枢电流也随之增大，电枢电流也随之增大，IM=f(P2)近似为一直线。 （1）工作特性 Tem=f(P2)是一条直线 同步电动机的效率特性与其他电机基本相同。空载时，η=0，随着输出功率的增加，效率逐步增加，达到某个最大之后开始下降。 图19-4 同步电动机的运行特性 同步电动机的功率因数特性与额定功率因数有关。 曲线1对应励磁电流较小，空载时功率因数等于1。 曲线2对应励磁电流稍大，半载时功率因数等于1。 曲线3对应励磁电流更大，满载时功率因数等于1。 改变励磁电流，可使电动机在任意特定负载下的功率因数达到1，甚至变成超前。 图19-5 同步电动机的功率因数特性 同步电动机的最大电磁功率与额定功率之比，称为过载能力。和发电机一样，增加电动机的励磁，可以提高最大电磁功率Pe(max)，从而提高过载能力。 U=UN，Pem=C时，IM=f(If)。 (2) U形曲线 图19-6 同步电动机的U形曲线 内功率因数角为：