《CH同步电动机》PPT课件

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1、第十九章同步电动机1第一节同步电动机的基本电磁关系、方程式和相量图第二节同步电动机的无功功率调节第三节同步调相机第四节同步电动机的起动*第五节特殊同步电机本章主要内容2概述同步电动机特点:同步电机的另一种重要的运行方式。转速恒定为同步转速，同负载大小无关，调节电源频率可以调速。功率因数可以任意调节（调If），双边励磁，无功从定子和转子两边提供，调节励磁电流使同步电动机功率因数从滞后到超前范围内平滑改变。与异步电动机比，气隙大，电抗小，过载能力强(x小，Pemax大），静态稳定好。3概述同步电动机特点:异步电动机，对电源电压波

2、动敏感。η高。最大转矩与电源电压成正比主要缺点：起动复杂，需直流励磁电源，结构复杂，制造成本和维护成本高。4概述同步电动机分类凸极式隐极式（转子装笼型起动绕组）广泛应用于拖动恒速机械负载。小型同步电机广泛应用于自动控制系统中，如步进同步电机、永磁同步机等，尤其永磁同步机近年来作为发电机引起极大的关注，风力发电作为绿色能源之一，已在世界上和我国得到一定的应用，风力发电采用永磁同步发电机有重量轻、可靠性和效率高的优点。51、同步发电机出线端单相对中点短路时，序等效电路是如何连接的？两相线间短路序等效电路又是如何连接的?2、多于两台

3、定子完全相同的电机，一台转子磁极用钢片叠成，一台为实心磁极，问哪台电机的负序电抗小，为什么？思考63、同步发电机不对称运行时，主要是什么分量影响电机正常运行？4、突然短路对发电机产生什么不好的影响？短路过程中，电机同步电抗如何变化？5、什么是失磁运行？什么是进相运行？思考7第一节同步电动机的基本电磁关系、方程式和相量图8由同步发电机过渡到同步电动机发电运行状态：Ff超前于Fδδ角，Ff拖着Fδ一起旋转，电磁力矩对转子来说是阻力矩。转子在原动机带动下克服阻力矩，将转子边机械能转化为定子边电能。9由同步发电机过渡到同步电动机减少

4、原动机输出的机械功率，δ减小，不计空载损耗，δ减小到0时，电机处于理想空载状态，既不向电网提供有功，也不吸收电网有功。10由同步发电机过渡到同步电动机电动机状态：把原动机撤掉并在转子上加机械负载，Ff落后于Fδ，Fδ拖着Ff一起旋转，电磁力矩对转子来说是动力矩，带动转子上的机械负载作机械功，将电能转化为转子边机械能。11由同步发电机过渡到同步电动机保持励磁不变发电机原动机拖动转子旋转，转子磁极超前气隙合成磁场δ角。转子拖动前进。气隙磁场给一制动性质电磁转矩。另外还受制动,输出转矩。SNδδ发电机状态12SN原动机输入功率↓，

5、δ角↓，发电机输出电功率↓，当降至,发电机不输出有功。空载运行。空载状态由同步发电机过渡到同步电动机发电机13若去掉原动机转子降速，δ角为负，超前，此时拖动前进。电磁转矩为驱动转矩。空载时。若在转子上加负载转矩，转子磁极更加落后，δ角↑，T↑，电机带负载运行。SNδδ电动机状态由同步发电机过渡到同步电动机电动机14图19-1从发电机到电动机的过渡15方程式和相量图参考方向规定：采用电动机惯例，电流流入电动机方向为正方向，电流滞后于电压，功率因数角和功角为正值，则输入的电功率和产生的电磁功率都为正值。隐极同步电动机电势平衡

6、方程16图19-2电动机惯例表示的隐极同步电动机的等效电路和相量图方程式和相量图17凸极同步电动机：方程式和相量图18功率平衡方程式正常运行时，P1除了很小部分消耗于定子铜耗外，即为从定子传送到转子的Pem。转子总机械功率Pm为Pem中减去定子铁心损耗、机械损耗pm，总机械功率Pm除去附加损耗ps（有的还包括励磁机功率pf）是电动机最后的输出功率P2。功率与转矩平衡方程和功角特性其中称为空载损耗19转矩平衡方程式各项除以功率与转矩平衡方程和功角特性转矩平衡方程：T=T0+T2结论：电动机稳定运行时，驱动性质的电磁转矩与制动性质

7、的输出转矩和空载转矩之和平衡。20功角特性电动机运行时，励磁电动势滞后于电压功角为正值，凸极电机有：功率与转矩平衡方程和功角特性则隐极电机有：21第二节同步电动机的无功功率调节一.同步电动机的无功功率调节运行时，从电网吸收的P1由负载T2决定，因为P1等于P2=T21加电机内部损耗。与同步发电机类似，当励磁电流不变时，有功的改变将引起功角改变，也引起无功变化。同步电动机作为电网的有功负荷，其无功可以依靠改变励磁电流来调节，这是同步电动机的一大特点。22曲线1表示，若调节同步电动机励磁电流，使电机空载时cos=1，保持此

8、励磁电流不变，随电机负载↑，cos↓，且为滞后性质。同步电动机的无功功率调节图19-3不同励磁时同步电动机的功率因数特性23曲线2表示，若调节励磁电流，使电机半载时cos=1，保持此励磁电流不变，当负载低于半载时，cos↓，且为超前性质；若负载高于半载，cos↓，且为