电机学课件第6章.ppt

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1、34138-06a主编BJ4.TIF第6章6.1　同步电机的基本结构和运行状态6.2　空载和负载时同步发电机的磁场6.3　隐极同步发电机的电压方程、相量图和等效电路6.4　凸极同步发电机的电压方程和相量图6.5　同步发电机的功率方程和转矩方程6.6　同步电抗的测定6.7　定子漏抗和电枢等效磁动势的测定6.8　同步发电机的运行特性6.9　同步发电机与电网的并联运行6.10　同步电动机与同步补偿机6.11　同步发电机的不对称运行6.12　同步发电机的三相突然短路6.13　磁阻电动机6.1　同步电机的基本结构和运行状态1.同步电机的基本结构2.同步电机的

2、运行状态3.同步电机的励磁方式4.额定值1.同步电机的基本结构图6-1　旋转磁极式同步电机的两种基本型式a)隐极式　b)凸极式图6-2　汽轮发电机的剖面图图6-3　大型汽轮发电机的转子图6-4　凸极同步电动机的转子图6-5　立式水轮发电机示意图图6-6　大型水轮发电机的分瓣定子图6-7　大型水轮发电机的转子吊装2.同步电机的运行状态图6-8　同步电机的三种运行状态a)发电机(δ>0)b)补偿机(δ=0)c)电动机(δ<0)3.同步电机的励磁方式图6-9　带副励磁机的励磁系统图6-10　静止整流器励磁系统4.额定值(1)额定容量SN(或额定功率PN)

3、　指额定状态下运行时电机的输出功率。(2)额定电压UN指额定运行时电枢的线电压。(3)额定电流IN指额定运行时电枢的线电流。(4)额定功率因数cosφN指额定运行时电机的功率因数。(5)额定频率fN指额定运行时电枢的频率。(6)额定转速nN指额定运行时电机的转速，即同步转速。6.2　空载和负载时同步发电机的磁场1.空载运行2.对称负载时的电枢反应1.空载运行图6-11　同步电机的空载磁路(2p=4)图6-12　同步电机的空载特性2.对称负载时的电枢反应图6-13　=0°时同步发电机的电枢反应a)定子绕组内电动势、电流和磁动势的空间矢量图　b)与定

4、子绕组交链的主磁通、激磁电动势和定子电流的时间相量图　c)时-空统一矢量图　d)气隙合成磁场与主磁场的相对位置图6-14　≠0°时同步发电机的电枢反应a)滞后于时定、转子磁动势的空间矢量图　b)滞后于时的时-空统一矢量图c)超前于时的时-空统一矢量图图6-15　隐极同步发电机负载时的磁场分布图6.3　隐极同步发电机的电压方程、相量图和等效电路1.不考虑磁饱和2.考虑磁饱和1.不考虑磁饱和图6-16　隐极同步发电机的相量图和等效电路a)、b)相量图　c)等效电路2.考虑磁饱和图6-17　考虑磁饱和时隐极同步发电机的相量图a)电动势

5、-磁动势图　b)由合成磁动势F确定气隙电动势E图6-18　汽轮发电机主极磁动势的分布6.4　凸极同步发电机的电压方程和相量图1.双反应理论2.不考虑磁饱和时凸极同步发电机的电压方程和相量图3.直轴和交轴同步电抗的意义4.考虑磁饱和时1.双反应理论图6-19　凸极同步电机的气隙比磁导和直轴、交轴电枢反应a)电枢表面不同位置处的气隙比磁导　b)直轴电枢磁动势所产生的直轴电枢反应　c)交轴电枢磁动势所产生的交轴电枢反应2.不考虑磁饱和时凸极同步发电机的电压方程和相量图26B.TIF图6-20　凸极同步发电机的相量图图6-21　角的确定图6-22　用虚拟

6、电动势表示时,凸极同步发电机的等效电路3.直轴和交轴同步电抗的意义图6-23　凸极同步电机电枢反应磁通和漏磁通所经磁路及其磁导a)直轴电枢磁导　b)交轴电枢磁导4.考虑磁饱和时j1.tif图6-24　凸极同步发电机主极的励磁磁动势图6-25　考虑饱和时凸极同步发电机的相量图a)相量图　b)发电机的磁化曲线(空载曲线)图6-26　一台凸极同步发电机在额定负载时的磁场分布a)定、转子内的磁场分布　b)气隙磁场分布6.5　同步发电机的功率方程和转矩方程1.功率方程和电磁功率2.转矩方程1.功率方程和电磁功率图6-27　从相量图导出Ecosψ=Ucosφ

7、+I2.转矩方程6.6　同步电抗的测定1.用空载特性和短路特性确定Xd2.用转差法测定Xd和Xq1.用空载特性和短路特性确定Xd图6-28　三相短路试验和短路特性a)短路试验接线图　b)短路特性图6-29　用空载和短路特性来确定图6-30　的确定2.用转差法测定Xd和Xq图6-31　转差试验时定子端电压和定子电流的波形6.7　定子漏抗和电枢等效磁动势的测定1.零功率因数负载特性2.由空载特性和零功率因数负载特性求Xσ和kadFa1.零功率因数负载特性图6-32　零功率因数负载特性的构成a)零功率因数负载时的相量图　b)由空载特性和特性三角形得

8、到理想的零功率因数特性2.由空载特性和零功率因数负载特性求Xσ和kadFa图6-33　电枢漏抗和电枢等效磁动势的确定图6-