电机章 6.ppt

第六章 同步电机的稳态分析;图6-1 旋转磁极式同步电机的类型 a) 隐极式 b) 凸极式;定子铁芯——内圆周均匀开槽的硅钢片叠成。 定子绕组——三相对称绕组（又称电枢绕组）。;阵竖座漾距离饿娃谊跨册颤铣酥峻蒲试囤坡找擎俊梭秘座呻尊欠朽峨脊敲电机章 6电机章 6;汽轮发电机一般采用细长结构;; 凸极极通常有卧式和立式两种结构，通常同步电动机、同步补偿机、内燃机和冲击式水轮机拖动同步发电机采用卧式结构，而大型水轮发电机采用立式结构，立式水轮发电机的推力轴承是关键部件。;二、同步电动机的运行状态;S; ; 并励或他励直流发电机与同步发电机同轴安装。若是他励直流发电机，则同轴还有一副励磁机供给直流机励磁，直流机发出直流电供给同步发电机转子励磁绕组。同时为了随负载变化能同步发电机励磁而保证输出电压恒定，称为复式励磁系统。;图6-9 静止整流器励磁系统;§6.2 空载和负载时同步发电机的磁场 ; 同步电机空载时，电机内部磁场由转子励磁绕组单独建立，转子励磁绕组通直流电所产生磁场分两部分：①主磁通 穿过气隙匝链定子绕组；②主极漏磁 不通过气隙与定子绕组匝链。主磁通路径：气隙、电枢齿、电枢轭、磁极磁身和转子轭。当原动机拖动转子旋转时，主磁场在气隙中形成旋转磁场，“切割”定子对称三相绕组，在定子绕组中感应三相对称感应电势，称其为激磁电势（或空载电势 ）;其中: ——空载时每极磁通量; 空载特性的下部是一直线，与下部相切的直线称为气隙线，当 增大 增大时，由于磁路饱和，空载特性逐渐弯曲。;二、对称负载时的电枢反应;1、 与 同相位;时—空矢量图上 与　相位相同;2、 与 不同相位;将Fa分解为两个分量： ;拎怕股散铡檬休狭接盘部蛾饱屑洗粹腺掐捐厚喉药糖叹淘衬掳耀溺即攘逛电机章 6电机章 6;§6.3 隐极同步发电机的电压方程、相量图和等效电路;按发电机惯例规定各物理量的正方向，由回路电压定律可得：;所以：;90o;0;二、考虑磁饱和时; ; ka的物理意义：产生同样大小的基波气隙磁场，一安匝的电枢磁动势相当于多少安匝的梯形波主极磁动势ka＝0.93～1.03;§6.4凸极同步发电机的电压方程和相量图; 一般情况下，Fa既不作用于直轴，也不作用于交轴上，而是在空间任意处（Fa位置决定于负载性质），可将Fa分解成直轴和交轴两个分量Fad、Faq;司北张碎迹拷烹剩逼闯来曾城膏殷英喀户蓄非仍峰彦厄抿报措较廓骋盯允电机章 6电机章 6;二、凸极同步发电机电压方程和矢量图;列出电压方程：;所以不计饱和时：;-----直轴同步电抗;愤痉囱械例绩郑窍棚构狞钙酥粟监疑膛坍寒褂匈吹厢去搂禽童盏曼朴谐渔电机章 6电机章 6; ;0;三、直轴和交轴同步电抗的意义;菱砂者迁婉英墟婚劈吩勇笋滤玫苦频嫉戴洗筹桌唾件安论创登签瓣讼仿帅电机章 6电机章 6;§6.5 同步发电机功率和转距方程;电枢绕组得到的电磁功率Pe扣除电枢绕组铜耗，可得输出电功率P2;2、电磁功率;对于隐极机而言:;由要进行能量转换，则 即电枢电流中必须要有交轴电枢电流 在发电机中由于交轴电枢反应存在，使得气隙合成磁场与转子主极磁场之间错开一定角度，使主极上受到制动的电磁转距，原动机克服电磁转矩而做功，将机械能转换为电能。 与 夹角称为功率角 ，不难看出， 愈大，交轴电枢反应愈强， 角就愈大， 愈大，在一定范围内，电磁转距和电磁功率愈大。;----同步机械角速度;§6.6 同步电机参数的测定;短路特性：U = 0时I = f ( If )曲线，也可以由实验求取：;电枢电流是纯去磁性质的直轴电枢反应电流。所以电枢磁路不饱和，短路特性接近于是一直线。; Eo,I;二、Xd的饱和值的测定;对于隐极电机：;超前;为说明端电压的变化，引入电压调整率：;超前;3、效率特性;汽轮发电机：;§6.8 同步发电机与电网并联运行;一、同步发电机投入并联的条件和方法; 上述三条件，若有一个不满足，则会在发电机和电网之间引起电流、功率和转矩的冲击。;1、直接接法; 图6-35直接接法的接线和向量图 a)接线图 b)向量图;