同步电机课件.ppt

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1、*5.8同步发电机的三相突然短路5.7三相同步电动机与同步补偿机5.5三相同步发电机的的运行特性5.4三相同步发电机的功率和转矩5.3三相同步发电机的稳态分析5.2三相同步电机的工作原理5.1同步电机的基本结构和额定值第5章同步电机第5章同步电机5.6同步发电机与电网的并联运行5.1三相同步电机的基本结构电机与拖动U1V2V1W1W2U21.主要部件(1)定子（电枢）(2)转子——由硅钢片叠成。——对称三相绕组。定子铁心定子绕组机座和端盖等转子铁心励磁绕组阻尼绕组和转轴等——由整块铸（锻）钢制成。——工作时施加直流励磁。阻尼绕组电机与拖动2.励磁方式(1)直流励磁机励

2、磁励磁绕组由小型直流发电机供电。(2)静止整流器励磁交流励磁机→整流→直流电(3)旋转整流器励磁交流励磁机→整流→直流电→励磁绕组。电刷集电环励磁绕组。电机与拖动(1)按能量转换的方式不同：同步发动机、同步电动机。(2)按相数的不同:三相、单相。(3)按转子结构的不同：3.主要种类NS隐极式、凸极式。+－3~×3~·····×××××+－NS电机与拖动励磁机发电机水轮机卧式、立式。(5)按原动机的不同：汽轮发电机、水轮发电机。(4)按安装方式的不同：电机与拖动电机与拖动320MW水轮发电机吊装小浪底电站水轮机组安装电机与拖动三峡电站首台机组安装电机与拖动水力发电电机与

3、拖动10000kW水轮发电机转子凸极式同步电机NSNS+凸极式隐极式同步电机NS+隐极式火力发电厂励磁机发电机汽轮机电机与拖动燃烧室燃料锅炉的炉膛循环水汽轮机发电机3000r/min升压变压器超热高压蒸汽电能输出汽轮发动机电机与拖动三相同步电机电机与拖动同步发电机电机与拖动小型同步电机电机与拖动4.额定值(1)额定电压UN：线电压的额定值。(2)额定电流IN：线电流的额定值。(3)额定功率PN：输出功率的额定值。三相同步电动机：PN=√3UNINcosNN三相同步发电机：PN=√3UNINcosN(4)额定转速nN：额定运行时的转速。(5)额定频率fN：50Hz

4、。电机与拖动V1V2W2W1U1U2NS5.2三相同步电机的工作原理定子+Uf－If转子励磁绕组一、同步电机基本原理旋转磁场。直流磁极。●转子转速：n=n1=60f1p同步电机与拖动励磁机→F0旋转的F0和Φ0E0原动机电枢三相绕组中感应●定子：●转子：1、同步发电机大连理工大学电气工程系V1V2W2W1U1U2NS2.同步电动机●定子：●转子：旋转磁场。直流磁极。●转子转速：n=n1=60f1p同步电机与拖动大连理工大学电气工程系二、三相同步发电机空载运行电枢(定子)：I1(Fa)=0转子每极磁通：Φ0空载电动势：E0=4.44f1kw1N1Φ0或E0=－j4.44

5、kw1N1f1Φ0电机与拖动同步电机的空载特性返回If，F0F0——励磁磁动势E0——励磁电动势0——空载主磁通空载特性If0UNO气隙线三、同步电机的负载运行和电枢反应电机与拖动●三相同步发电机负载运行→三相电枢电流电枢旋转磁动势Fa转子旋转磁动势F0气隙旋转磁动势F●电枢反应——Fa对气隙磁场的影响。●电枢反应的性质决定于负载性质，即励磁电动势与电枢电流的相位差●内功率因数角——励磁电动势E0与电枢电流I1的相位差大连理工大学电气工程系i=Imcostt旋转相量I实际值时间参考轴☆复习1——相量旋转相量在时间参考轴上的分量与实际值一一对应！☆复习2——旋

6、转磁动势◆定子三相对称绕组中对称三相电流产生基波旋转磁动势。◆当某相电流达到最大时，三相合成基波旋转磁动势的幅值与该相绕组轴线重合。NSU1U2U相电流最大时U相相轴Fa☆复习3——旋转磁动势产生的旋转磁场，及其通过绕组的主磁通◆气隙旋转磁场通过U相绕组的主磁通：◆旋转磁动势产生的气隙旋转磁场：U相时间参考轴当以U相相轴为其时间参考轴时，主磁通与旋转磁动势同相位；相电流与合成磁动势同相位。U1U2NS注意：x=0选在U相相轴处磁密幅值与U相轴夹角U相相轴☆复习4——概念引伸◆以电角度考察时，旋转磁动势矢量的角速度＝旋转时间相量的角速度时间相量：＝2f空间矢量：＝

7、==2f2pn12p60f60p◆相－矢量图：可把某瞬时的时间相量（磁通、电动势、电流）和空间旋转矢量(磁动势)画在一起。◆因定、转子磁动势相对静止，某瞬时电枢磁动势与励磁磁动势之间的相对关系，就是其他任何时刻二者间的相对关系。V1V2W2W1U1U2NS1.相电动势E0与相电流I1同相时(＝0)☆U相电动势E0最大，＝0，相电流I1最大(图示)☆此时，旋转磁动势幅值（轴线）与U相轴重合☆定转子磁动势相对位置不变相－矢量图作图要点2、F0与Fa相对位置固定4、F0与0同相位3、Fa与I1同相位1、E0落后090°＝0相－矢量图