《同步电机》课件.ppt

*************************************同步电动机的启动方法1异步启动异步启动是指利用电机的阻尼绕组产生异步转矩，带动电机旋转，当转速接近同步转速时，再施加励磁，使电机进入同步运行状态。2变频启动变频启动是指利用变频器改变电机的电源频率，使电机从低速逐渐加速到同步转速，然后施加励磁，使电机进入同步运行状态。3静止变频启动静止变频启动是指利用静止变频器直接驱动电机旋转，当转速达到同步转速时，再施加励磁，使电机进入同步运行状态。同步电动机的异步启动阻尼绕组异步启动的关键在于电机的阻尼绕组。阻尼绕组类似于异步电机的转子绕组，可以产生异步转矩，带动电机旋转。启动过程启动时，首先向定子绕组施加交流电压，阻尼绕组产生异步转矩，带动电机旋转。当转速接近同步转速时，施加励磁，电机进入同步运行状态。启动特性异步启动具有启动转矩小、启动电流大等特点。为了减小启动电流，可以采用降压启动等方法。同步电动机的自启动能力电网电压电网电压的波动会影响同步电动机的自启动能力。电压过低可能导致电机无法启动。1负载转矩负载转矩的大小会影响同步电动机的自启动能力。负载转矩过大可能导致电机无法启动。2电机参数电机参数，如阻尼绕组的电阻和电感，会影响同步电动机的自启动能力。合理的电机参数可以提高自启动能力。3同步电机的突然短路1短路电流2暂态过程3电机保护同步电机的突然短路是一种严重的故障，会导致短路电流急剧增加，对电机和电网造成损害。短路电流的大小取决于电机的参数和短路点的位置。短路后，电机内部会发生复杂的暂态过程。为了保护电机和电网，需要采取有效的保护措施，如快速切断故障线路和限制短路电流。同步电机的瞬态过程分析暂态电抗瞬态过程分析需要考虑电机的暂态电抗。暂态电抗是指电机在短时间内表现出的电抗，其大小与电机的结构和运行状态有关。时间常数瞬态过程分析还需要考虑电机的时间常数。时间常数是指电机内部电磁过程的响应速度，其大小与电机的电感和电阻有关。分析方法瞬态过程分析通常采用时域仿真方法，模拟电机在短路、启动和负载变化等情况下的动态过程，分析电机的稳定性和可靠性。同步电机的次暂态和暂态电抗次暂态电抗次暂态电抗是指电机在短路瞬间表现出的电抗，其值最小，持续时间最短。次暂态电抗主要由定子绕组的漏抗决定。暂态电抗暂态电抗是指电机在次暂态过程结束后表现出的电抗，其值大于次暂态电抗，持续时间较长。暂态电抗主要由定子绕组的漏抗和转子绕组的漏抗共同决定。同步电抗同步电抗是指电机在稳态运行时表现出的电抗，其值最大，持续时间最长。同步电抗主要由定子绕组的漏抗和气隙磁场的磁阻共同决定。同步电机的故障类型1绕组短路绕组短路是指电机绕组内部发生短路，导致电流急剧增加，引起电机过热和损坏。绕组短路可能是由于绝缘老化、机械损伤或过电压等原因引起的。2断相运行断相运行是指电机有一相绕组断开，导致电机三相电流不平衡，引起电机振动和过热。断相运行可能是由于绕组断线、开关故障或熔断器熔断等原因引起的。3过载运行过载运行是指电机长期运行在超过额定功率的状态下，导致电机过热和损坏。过载运行可能是由于负载过大、电压过低或冷却系统故障等原因引起的。同步电机的保护措施过流保护过流保护是指当电机电流超过设定值时，保护装置自动切断电源，防止电机过热和损坏。过流保护通常采用过流继电器来实现。过压保护过压保护是指当电机电压超过设定值时，保护装置自动切断电源，防止电机绝缘损坏。过压保护通常采用过压继电器来实现。欠压保护欠压保护是指当电机电压低于设定值时，保护装置自动切断电源，防止电机在低电压下运行。欠压保护通常采用欠压继电器来实现。同步电机的冷却系统空气冷却空气冷却是指利用空气作为冷却介质，将电机内部的热量带走。空气冷却具有结构简单、成本低廉等优点，适用于中小型电机。1水冷却水冷却是指利用水作为冷却介质，将电机内部的热量带走。水冷却具有冷却效果好、散热能力强等优点，适用于大型电机。2氢气冷却氢气冷却是指利用氢气作为冷却介质，将电机内部的热量带走。氢气冷却具有散热能力强、损耗低等优点，适用于大型高速电机。3同步电机的损耗分析1杂散损耗2机械损耗3铁芯损耗4铜耗同步电机的损耗主要包括铜耗、铁芯损耗、机械损耗和杂散损耗。铜耗是指绕组电阻引起的损耗，与电流的平方成正比。铁芯损耗是指铁芯内部磁滞和涡流引起的损耗，与频率和磁通密度的平方成正比。机械损耗是指轴承摩擦和风扇旋转引起的损耗，与转速有关。杂散损耗是指电机内部其他未明确的损耗，通常较小。减少电机的损耗可以提