电机学 教学课件 作者 曾令全 李书权 编 第20章.ppt

《电机学 教学课件 作者 曾令全 李书权 编 第20章.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、20-1相序阻抗和相序等效电路20-2不对称稳态短路20-3负序和零序参数的实验测定20-4不对称运行对电机的影响第20章同步发电机的不对称运行20-1相序阻抗和等效电路不对称运行的原因：系统内接有较大的单相负载；雷击；不对称短路。不对称运行的分析方法：对称分量法二、同步发电机的相序阻抗和等效电路同步发电机不对称运行时电压和电流的对称分量分别为，由于转子对各相序电流所产生磁场的反应不同，使各相序阻抗互不相同。考虑到对称绕组中感应的励磁电动势只有正序分量，可画出各相序的等效电路。，一、不对称概述对应的电压方程为图20-1相序等效电路1.正序阻抗和正序等效电路在转子正向同

2、步旋转、励磁绕组接通，电枢三相绕组流过对称的正序电流时，同步电机所表现的阻抗称为正序阻抗，用Z+表示。上述情况实质上就是前面所研究的对称运行情况，所以稳态情况下同步电机的正序阻抗。Z+＝r＋＋jX＋Z+就是隐极电机的同步阻抗正序电阻r＋就是电枢电阻ra，即r＋＝ra正序电抗X＋就是同步电抗Xs，即X＋＝Xs对于隐极电机对于凸极电机当电枢磁动势与直轴重合时，X＋＝Xd当电枢磁动势与交轴重合时，X＋＝Xq在其他位置时，X＋的值将在Xd和Xq之间2.负序阻抗和负序等效电路在转子正向同步旋转、励磁绕组短接，电枢三相绕组流过一组对称的负序电流时，同步电机所表现的阻抗成为负序阻抗

3、，用Z-表示。此时该同步电机相当于s=2的感应电动机运行状态。故把s=2带入感应电动机的等效电路，并考虑到交轴及直轴的差别，就可得到同步电机的负序阻抗，分别讨论转子上有、无阻尼绕组两种情况。（1）转子无阻尼绕组Z-q=ra+jXq图20-2无阻尼绕组的负序等效电路Z-d将近似地等于负序电抗X-为（2）转子有阻尼绕组直轴和交轴的负序电抗将近似等于称为交轴超瞬态电抗称为直轴超瞬态电抗图20-3有阻尼绕组的负序等效电路如果转子的阻尼作用极强，则负序电抗将接近于电枢绕组的漏抗。而负序电抗X-则近似等于阻尼回路的参数对负序电抗的影响较大。结论：转子的阻尼作用越强（即阻尼绕组的漏

4、阻抗越小），X-越小。电枢电流产生的负序气隙磁场被转子阻尼绕组中感应电流所产生的去磁磁场抵消得就越多，合成负序磁场就越弱。3.零序阻抗和零序等效电路在转子正向同步旋转、励磁绕组短接，电枢三相绕组流过一组零序电流时，同步电机所表现的阻抗称为零序阻抗，用Z0表示。当电枢三相对称绕组通入零序电流时，由于各相的零序电流为同幅值、同相位，故气隙基波合成磁动势和磁场将等于零，零序电抗X0属于漏电抗性质。分析表明若绕组为整距，则X0与定子漏抗Xσ基本相等若绕组为短距，则X0

5、机的A相对中点短路，B、C相为空载。20-2同步发电机的不对称短路分析图20-4同步发电机的单相对中性点短路发电机端点的约束条件为：图20-5同步发电机单相短路的复合序网单相稳态短路电流比三相稳态短路电流大。B相和C相的开路电压为:单相短路时，定子短路电流中除基波分量外，还有3次，5次…等奇次谐波；转子电流中除直流励磁分量外，还将含有一系列偶次谐波。定子绕组的脉振磁场分解为两个大小相等转向相反的旋转磁场反向的负序磁场将以2ns的相对转速“切割”转子在励磁绕组内产生一个频率为2f1的感应电流产生一个频率为2f1的脉振磁场分解为两个大小相等转向相反的旋转磁场，在空间的旋转

6、速度分别为-n1和3n13n1的这个旋转磁场将在定子绕组内感生3f1（150Hz）的电动势和短路电流定子中有一系列奇次谐波，转子中有一系列偶次谐波2、同步发电机的线间短路设B、C两相发生线间短路，A相为空载。现分析其短路电流和A相开路电压图20-6同步发电机的两相短路B、C相线间短路、A相空载时，发电机端点的约束条件为由于İ0＝0，所以零序系统可以不予考虑。图20-7同步发电机两相短路的复合序网正序和负序电流为：短路电流则为：正、负序电压为：开路相电压为：三相稳态短路电流<两相稳态短路电流<单相稳态短路电流20-3负序和零序参数的实验测定试验线路如图所示。先将电枢绕组

7、两相短路，将被试电机拖动到额定转速，调节励磁电流使电枢电流值为左右，量取两相短路电流短路相与开路相之间的电压U和相应的功率P、为避免转子过热，上述试验过程应尽可能迅速，并注意观察电机的振动情况。一、两相稳态短路法测负序阻抗图20-8同步发电机两相稳态短路法测负序阻抗试验线路如图所示。将同步电机的励磁绕组短路，将被试电机转子拖动到同步转速，定子外加额定频率的三相对称负序电压，使电枢电流值为左右，量取电流I,电压U和相应的功率P二、逆同步旋转法测负序阻抗图20-9同步发电机逆同步旋转法测负序阻抗20-4不对称运行对电机的影响同步发电机的不对称运行会对电机