电机学小结ppt课件.ppt

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1、主要内容直流电机同步电机异步电机交流绕组变压器2014电机学小结20141203zengchengbi1直流电机直流电机结构特点：通过换向器和电刷将交流变成直流；直流发电机工作原理；直流电动机工作原理；直流电机感应电势特点：电枢线圈内电势、电流方向是交流电，电刷两端是直流。2同步电机第十四章掌握结构特点与额定值第十五至第十七章都要求掌握三相同步发电机的运行原理同步发电机的稳态运行特性及参数的测定同步发电机并联运行第十八章同步发电机的异常运行分析及处理要求掌握同步电机的序阻抗和暂态电抗第十九章同步电动机

2、熟悉同步电动机的优缺点与调相机的特点3第十五章三相同步发电机的运行原理一.结构特点:（1）与异步电机相比特点：气隙大因为同步电机双边励磁，气隙大，同步电抗小，电机的稳定运行好；异步电机单边励磁，转子边感应电势，气隙小，励磁电流小，效率高,功率因数高；（2)转子特点：隐极发电机，气隙均匀，汽轮发电机一般采用。凸极发电机，气隙不均匀,适合于中速或低速旋转场合一般水轮发电机采用凸极。4二.电枢反应1.什么叫电枢反应？电枢反应的性质有哪些？电枢反应的性质由什么决定？电枢磁动势对气隙磁动势的影响；电枢反应的性质

3、有去磁、助磁和交磁。电枢反应的性质取决于这两个磁势幅值的相对位置，而这一位置与励磁电势和电枢电流之间的相位差，即角度有关，角主要由决定于负载的性质。52.根据负载，利用时空相矢图判断电枢反应的性质当=90°时，产生去磁电枢反应，发电机端电压将降低；当=-90°时，产生助磁电枢反应，发电机端电压将升高；当=0°时，产生交磁电枢反应，发电机频率将降低；若要保持频率不变，应增加原动机输入。6三.隐极同步发电机的负载运行1.电磁过程72.电枢反应电抗与同步电抗定子绕组匝数增加，xs，励磁绕组匝数增

4、加，xs=C；气隙增大，xs；饱和程度，xs。83.隐极同步发电机的回路电压方程式、等效电路和相量图xsraraxsj带感性负载9四.凸极同步电机的的负载运行1.电磁过程和双反应理论双反应理论——电枢基波磁势Fa分解为直轴上的直轴电枢反应磁势Fad和交轴上的交轴电枢反应磁势Faq。102.直轴同步电抗与交轴同步电抗直轴同步电抗为xd=xad+x交轴同步电抗为xq=xaq+xxd和xq表征了当对称三相直轴或交轴电流每相为1A时，三相总磁场在电枢绕组中每相感应的电势。由于直轴磁路的磁导比交

5、轴磁路的磁导要大，所以电抗xd>xq。隐极机同步电机xs*在0.9~3.5；凸极同步机xd*在0.6~1.6（交轴xq*在0.4~1.0）。隐极机同步电机可看成凸极同步电机xd=xq=xs的一种特例113.凸极同步发电机的回路电压方程式和相量图（1）作，q轴所在的方向q轴，确定12第十六章同步发电机的稳态运行特性及参数的测定一.空载特性与短路特性1.空载特性E0=f(If)或E0=f(Ff)电机额定运行于曲线刚好弯曲处，电机的磁路不过于饱和并且材料充分利用。如太饱和，将使励磁绕组用铜过多，且电

6、压调节困难；如饱和度太低，则负载变化时电压变化较大，且铁心利用率较低，铁心耗材较多。132.短路特性短路特性曲线I=f(If)因为短路时，短路电流仅受电机本身阻抗的限制，由于电枢电阻很小可以忽略，即短路电流为纯电感电流，电枢反应为纯去磁作用，此时的气隙合成磁势很小，处于不饱和状态。所以，短路特性为一直线。I0INIfKIf短路特性与空载特性可以求取xd不饱和值14短路比及短路比大小与运行性能、电机成本的关系空载电势等于额定电压时的励磁电流称空载额定励磁电流Ifo，在励磁电流为If0时做三相稳定短路试验

7、测得的短路电流Ik，与额定电流IN之比叫短路比Kc。短路比又可定义成：空载时使空载电压为额定值的励磁电流If0与短路时使短路电流为额定值的励磁电流Ifk的比值。15Kc大，xd小，气隙大，电机尺寸大；励磁磁势大，成本高。但短路电流大；当负载变化时，(I变化时)，Ixd阻抗压降变化小，电压变化率小；稳定性好。短路比及短路比大小与运行性能、电机成本的关系16三.零功率因数负载特性：UIfIfQA0由空载特性及零功率因数负载特性求xd饱和值空载特性及零功率因数特性曲线求定子漏电抗17四.同步发电机的运行特性

8、外特性UI0UNcos=0.8(滞后)cos=0.8(超前)cos=1IN在感性负载和纯电阻负载时，外特性是下降的，这是由于电枢反应的去磁作用和漏阻抗压降所引起。在容性负载且内功率因数角为超前时，由于电枢反应的增磁作用和容性电流的漏抗电压上升，外特性亦可能是上升的。18调整特性If0U=UNcos=0.8(滞后)cos=0.8(超前)cos=1INIfNcos=0.8(滞后)和cos=1，当I↑，电枢反应去磁作用↑，要保持U=const应