相同步电动机.ppt

6.5三相同步电动机和调相机同步电动机：转速不随负载的变化而改变6.5.1同步电动机的基本电磁关系一、同步电机的三种运行方式发电机状态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。NSNSθi空载状态NSNSn1n1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。电动机状态NSNSθi转子轴线滞后定子轴线，产生的电磁转矩为驱动性质，显然是电动机。结论：同步电机以角的正负判断电机的运行状态。发电机：超前与，为正电动机：滞后与，为负d轴q轴φψθφψθ发电机状态电动机状态空载状态二、同步电动机的电动势平衡、相量图和功角特性电势平衡方程及相量图发电机状态φψθ电动机状态φψθ发电机惯例吸收功率P2=mUIcosφ0电动机状态，电动机惯例电动机状态，发电机惯例发出功率P2=mUIcosφ0吸收功率P2=mUIcosφ0凸极同步电动机（电动机惯例）功角特性在同步发电机中，我们令电流流出的方向为正方向，而在电动机中，理论上，我们仍然可以这样，但为了大家好理解，我们设电流流入的方向为正方向。这样，我们可以仿照同步发电机列出同步电动机的功角特性表达示：凸极机的功角特性曲线1800090018000900180009000900附加电磁功率基本电磁功率为了结构上的简单，在某些小容量同步电动机的转子上不安放直流励磁绕组，因此转子就不能产生磁场，感应电势Ｅ0＝０，此时电动机的电磁功率并不为零，仍有电磁功率（电磁转矩），因此转子没有励磁的凸极同步电动机也能旋转。同步电动机的有功功率取决于负载。而同步电动机的功率因数是超前还是滞后，取决于电动机励磁状态。01若在调节无功功率时，假定电动机的有功功率不变（电动机的负载不变），于是：026.5.2同步电动机无功功率的调节无功功率的调节CAE0sinθ=常数DBIcosφ=常数E0的变化必须满足在CD直线，而相应的I的变化必须在AB线上。当发电机输出一定的有功功率并保持不变1）当I与U同相，φ＝0，即cosφ=1.0。此时电动机的无功功率为零，此时的电枢电流为最小值，所对应的励磁电流我们叫做正常励磁电流。DABC2）增加励磁电流，则空载电动势E0相应增加，电枢电流由I1,I2,电动势变化到E02，此时整个系统出现了无功电流，并且是超前，即此时电动机将吸收超前的无功功率，整个状态我们称之为过励。DABC3）减小励磁电流，则电动势亦减小（在正常励磁电流对应的情况下）此时电流滞后电压，即吸收一滞后的无功功率，整个状态我们称之为欠励。对于电动机无功功率的调节，可以通过对励磁电流的调节实现。DABC二、同步电动机的V型曲线将不同励磁电流及与其对应的电枢电流画成曲线，此曲线称V形曲线，曲线的最低点对应的cosφ=1.0，电枢电流最小，此时的励磁电流为正常励磁电流，如果增大则进入过励，吸收容性无功（输出感性无功）；反之为欠励，吸收感性无功（输出容性无功）。DABC同步电动机的V形曲线正常励磁滞后欠励超前过励不稳定区emPemPemPemPemPemPemPemPemPIfI0If001感应电动机必须从电网吸收滞后的激磁电流来建立磁场，所以现代电网的功率因数经常是滞后性的。02同步电动机在过励时，能够从电网吸入超前电流。可以使供电系统的功率因数提高。同步电动机能够改善电网的功率因数，这是同步电动机突出的优点。小结为什么？同步电动机自身无起动转矩转子绕组加入直流励磁以后，在气隙中生成静止的转子磁场。当在定子绕组中能入三相交流电以后，在气隙中则产生旋转磁场。定、转子磁场之间存在有相对运动，转子上的平均转矩为零，所以同步电动机不产生起动转矩。6.5.4同步电动机的起动NSNSθiＴemSNNSθiＴem同步电机的起动方法2、异步起动:采用感应电动机工作原理.在转子极靴上加装起动绕组（发电机称为阻尼绕组），起动时，励磁绕组不能开路（以免产生过大的感应电势，击穿绝缘），亦不能直接短路（对起动不利），需串入阻值约为10倍的电阻。当异步起动使转子转速上升，转接近同步速，加入直流励磁，