第7章同步電機(jī)的運(yùn)行原理

1、8.1.1 同步電機(jī)的主要結(jié)構(gòu)上一頁下一頁退 出返 回2 轉(zhuǎn)子（磁極） 同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子有兩種結(jié)構(gòu)型式： 凸極式 隱極式圖圖8-3 8-3 同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)上一頁下一頁返 回退 出上一頁下一頁退 出返 回上一頁下一頁退 出返 回上一頁下一頁退 出返 回3 汽輪發(fā)電機(jī)和水輪發(fā)電機(jī)在結(jié)構(gòu)上的區(qū)別： 1、汽輪發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu) （1）定子鐵心思考：定子鐵心為什么要用0.5mm的硅鋼片疊裝？（2）定子繞組2 2、水輪發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)、水輪發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)(1)(1)立式水輪發(fā)電機(jī)立式水輪發(fā)電機(jī)(2)(2)臥式水輪發(fā)電機(jī)臥式水輪發(fā)電機(jī)上一頁下一頁返 回(3)(3)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)10000kw10000k

2、w水輪機(jī)轉(zhuǎn)子水輪機(jī)轉(zhuǎn)子上一頁下一頁返 回上一頁退 出下一頁返 回3 3 冷卻問題簡述冷卻問題簡述: :上一頁下一頁返 回8.1.2 同步電機(jī)的額定值NU退 出上一頁下一頁NINP退 出上一頁下一頁310cosNNNNIUP3310cosNNNNNIUP3Nf退 出上一頁pfnNN608.2 8.2 同步電機(jī)的磁場和電樞反應(yīng)同步電機(jī)的磁場和電樞反應(yīng)8.2.1 電樞反應(yīng): 電樞磁動勢對勵磁磁動勢的影響下一頁返 回退 出0E退 出下一頁aIaIaI0E0E（1 1） 和和 同相位（同相位（=0=0）時的電樞反應(yīng)）時的電樞反應(yīng)0E上一頁下一頁返 回退 出aI0E =0 =0 時的電樞反應(yīng)時的電樞反應(yīng)退

3、 出上一頁下一頁（2 2） 滯后滯后 9090電角度（電角度（=90=90）時的電樞反應(yīng)）時的電樞反應(yīng)=90=90 時的電樞反應(yīng)時的電樞反應(yīng)退 出上一頁下一頁aI0E退 出上一頁下一頁aI0E退 出上一頁下一頁qdaIII.cossinaqadIIII退 出上一頁下一頁返 回aI0EdI0EqIqIdIcossinaaqaadFFFF退 出上一頁下一頁090000900退 出上一頁下一頁同理可以分析當(dāng)電流超前于電動勢的退 出上一頁下一頁8.2.6 8.2.6 同步電抗的概念同步電抗的概念f0EaFaaEaE退退 出出上一頁上一頁下一頁下一頁返返 回回aaaXI jEaX退 出上一頁下一頁a E

4、aI退 出上一頁下一頁 XI jEafIfF00EaFaaEE隱隱 極極 發(fā)發(fā) 電電 機(jī)機(jī) 的的 電電 磁磁 過過 程程aaaXI jE XI jEa EaaRIaI asaaaaaaaXI jXXI jXI jXI jEE)()( 退 出上一頁下一頁 XXXasaXsX退 出上一頁下一頁退 出上一頁下一頁圖圖8-7 8-7 同步電機(jī)磁路同步電機(jī)磁路aFsinaadFFcosaaqFFadFadaqFaq退 出上一頁下一頁adaqadEaqE.aqdaqaddadXI jEXI jE退 出上一頁下一頁dadadadIFEqaqaqaqIFEdXqXXXXXXXaqqaddadXaqX退 出上一

5、頁下一頁fIfF0qIdIadFaqFadaqadEaqE0E凸凸 極極 發(fā)發(fā) 電電 機(jī)機(jī) 的的 電電 磁磁 過過 程程 EaaRIaI E上一頁下一頁返 回8.3 8.3 隱極同步發(fā)電機(jī)的電壓方程和相量圖隱極同步發(fā)電機(jī)的電壓方程和相量圖退 出上一頁下一頁上一頁下一頁返 回.0.UEEEa退 出上一頁下一頁上一頁下一頁返 回0EUaIaRsjX等值電路 上一頁下一頁返 回saXI jUE0退 出上一頁下一頁已知發(fā)電機(jī)的端電壓、負(fù)載電流和功率因數(shù)cos及參數(shù)。0EaI0EUUaI 退 出上一頁下一頁cossin1UUXItgsa220)sin()cos(saXIUUE0E退 出上一頁下一頁上一頁

6、下一頁返 回adFaqF退 出上一頁下一頁返 回退 出上一頁下一頁UEEEEaqad 0上一頁下一頁返 回 XI jXI jXI jUEaaqqadd0 XI jXIjXI jEqdaqqddXI jXI jUE0退 出上一頁下一頁上一頁下一頁返 回0EaIqdddqqddqdddXI jXI jXI jXI jUXI jXI jE0qaqdqqdqqqddXI jUXIIjUEXI jXI jUXXI jE)()(00即退 出上一頁下一頁0EUqaXI jaI退 出上一頁下一頁上一頁下一頁返 回cossin1UUXItgqaddXIUEcos0UqqXI jddXI j0EdIqI退 出上一

7、頁下一頁上一頁下一頁返 回1nn )(0fIfE 0aI退 出上一頁下一頁返 回0EffIfF)(0fIfE )(ffFf退 出上一頁下一頁上一頁下一頁返 回00/ffIIk 25. 11 . 1 k上一頁下一頁返 回1nn fIkI)(fkIfI skXI jE00UkaII 退 出上一頁下一頁退 出上一頁下一頁上一頁下一頁返 回圖圖8-17 8-17 空載特性與短路特性空載特性與短路特性 圖圖8-18 8-18 三相短路時的相量圖三相短路時的相量圖 0EdkXI jE0kI0E0EfIkIfIkI退 出上一頁下一頁dX退 出上一頁下一頁上一頁下一頁返 回1ffiI101kdsIEXX或1k

8、I01E退 出上一頁下一頁上一頁下一頁返 回2kI2kNdIUXdqXX65. 0退 出上一頁下一頁2fi上一頁下一頁返 回*000001ddNNNfkffffkfNkcxkxIUkEUkIIIIIIIIk上一頁下一頁返 回上一頁下一頁返 回1nn aIcosNaII fUf i退 出上一頁下一頁上一頁下一頁返 回退 出上一頁下一頁上一頁下一頁返 回圖圖8-19 8-19 同步發(fā)電機(jī)零功率因數(shù)特性同步發(fā)電機(jī)零功率因數(shù)特性 圖圖8-20 8-20 純電感負(fù)載時相量圖純電感負(fù)載時相量圖aIXIaOBABBC退 出上一頁下一頁上一頁下一頁返 回ABC退 出上一頁下一頁上一頁下一頁返 回退 出上一頁下

9、一頁上一頁下一頁返 回 xxp）（10. 105. 1CBaIBAX退 出上一頁下一頁xxp）（3 . 11 . 1上一頁下一頁返 回NddITCXX飽和值或上一頁下一頁返 回圖圖 8-228-22上一頁下一頁返 回 圖圖 8-238-23上一頁下一頁返 回1nn fIcos退 出上一頁下一頁返 回退 出上一頁下一頁圖圖8-24 8-24 同步發(fā)電機(jī)外特性曲線同步發(fā)電機(jī)外特性曲線退 出上一頁下一頁%1000NNUUEU上一頁退 出下一頁返 回退 出上一頁下一頁返 回同步發(fā)電機(jī)的同步發(fā)電機(jī)的 并聯(lián)運(yùn)行并聯(lián)運(yùn)行下一頁上一頁退 出退 出上一頁下一頁退 出上一頁下一頁上一頁下一頁返 回UUU1退 出上

10、一頁下一頁上一頁下一頁返 回退 出上一頁下一頁上一頁下一頁返 回UUU10U退 出上一頁下一頁上一頁下一頁返 回132VASAGCGBSCSBGGS 3電網(wǎng)GSSAUSBUSCUGBUGAUGCU1U2U3U暗燈法接線和向量圖暗燈法接線和向量圖 (b)(b)U退 出上一頁下一頁上一頁下一頁返 回退 出上一頁下一頁上一頁下一頁返 回f1f退 出上一頁下一頁上一頁下一頁返 回退 出上一頁下一頁退 出上一頁下一頁8.7.2 隱極同步發(fā)電機(jī)功率平衡方程式和功角特性1PmpFepMP退 出上一頁下一頁返 回FemCupppPP21adpCuMpPP2退 出上一頁下一頁輸入輸入功率功率P1輸入輸入功率功率

11、P1機(jī)械損機(jī)械損耗耗pmec附加損附加損耗耗pad機(jī)械損機(jī)械損耗耗pmec附加損附加損耗耗pad鐵損鐵損pFe鐵損鐵損pFe電磁功電磁功率率Pem電磁功電磁功率率Pem定子銅損定子銅損pcu1定子銅損定子銅損pcu1輸出功輸出功率率P2輸出功輸出功率率P2同同 步步 發(fā)發(fā) 電電 機(jī)機(jī) 有有 功功 功功 率率 的的 流流 程程 圖圖上一頁下一頁返 回 sinsincoscos)cos(cosaaaaMmUImUImUImUIP退 出上一頁下一頁上一頁下一頁返 回隱極同步發(fā)電機(jī)的相量圖隱極同步發(fā)電機(jī)的相量圖退 出上一頁下一頁上一頁下一頁返 回cossinsaXIUsincos0saXIUEsasa

12、XUEIXUIcossinsincos0退 出上一頁下一頁 sin1)cos(sin1cossin002sssMXUEmXUEmUXmUP（8-28）上一頁下一頁返 回0EMP退 出上一頁下一頁上一頁下一頁返 回勵磁電流下一定時，改變勵磁一定時，改變勵磁電流電流，若，若，則則12fiMP12ffii09001800090009001800MP122fi1fi請比較請比較和和的大小的大小1fi2fisMXUEmP0maxsin101sMXmUEPT退 出上一頁下一頁sincossinsincoscos)cos(cosdqaaaaMmUImUImUImUImUImUIP退 出上一頁下一頁返 回co

13、ssin0UEXIUXIddqqddqqXUEIXUIcossin0退 出上一頁下一頁上一頁下一頁返 回圖圖8-37 8-37 凸極同步發(fā)電機(jī)的相量圖凸極同步發(fā)電機(jī)的相量圖 圖圖8-38 8-38 凸極同步發(fā)電機(jī)的功角特性曲線凸極同步發(fā)電機(jī)的功角特性曲線 2002sin)11(2sinsincoscossinMMdqddqMPPXXUmXUEmXUEmUXUmUPMP MP退 出上一頁下一頁上一頁下一頁返 回0EdqXX/1/1退 出上一頁下一頁上一頁下一頁返 回 121012sin)11(2sinTTXXmUXmUEPTdqdM 退 出上一頁下一頁上一頁下一頁返 回退 出上一頁下一頁UEEa

14、0返 回f0E0EUf0EUU退 出上一頁下一頁上一頁下一頁返 回退 出上一頁下一頁上一頁下一頁返 回退 出上一頁下一頁max1MPP 退 出上一頁下一頁上一頁下一頁返 回退 出上一頁下一頁返 回常數(shù)或常數(shù)sincos02sMaXUEmPmUIPm、U、sX常數(shù)常數(shù)sincos0EIa退 出上一頁下一頁1aIUcos退 出上一頁下一頁上一頁下一頁返 回圖圖8-42 8-42 不勵磁時同步發(fā)電機(jī)的相量圖不勵磁時同步發(fā)電機(jī)的相量圖 退 出上一頁下一頁上一頁下一頁返 回上一頁下一頁返 回退 出上一頁下一頁上一頁下一頁返 回coscoscos上一頁退 出上一頁下一頁返 回退 出下一頁返 回退 出下一頁

15、上一頁返 回退 出下一頁上一頁退 出下一頁上一頁上一頁下一頁返 回cosamUIP saXI jEU0UaIUaI 退 出下一頁上一頁返 回退 出下一頁上一頁UaIsaXI jEU0退 出下一頁上一頁aI退 出下一頁上一頁上一頁下一頁返 回退 出下一頁上一頁qqddXI jXI jEU0上一頁下一頁返 回2sin)11(2sin20dqdMXXUmXUEmP退 出下一頁上一頁上一頁下一頁返 回 圖圖8-468-46凸極同步電動機(jī)凸極同步電動機(jī) 圖圖8-47 8-47 同步電動機(jī)的同步電動機(jī)的 的功角特性曲線的功角特性曲線 磁阻轉(zhuǎn)矩磁阻轉(zhuǎn)矩退 出下一頁上一頁00E2sin)11(22dqMXXUmP退 出下一頁上一頁上一頁下一頁返 回退退 出出下一頁下一頁上一頁上一頁返返 回回退 出下一頁上一頁上一頁下一頁返 回退 出下一頁上一頁退退 出出下一頁下一頁上一頁上一頁返返 回回退 出下一頁上一頁退 出下一頁上一頁上一頁下一頁返 回退 出下一頁上一頁上