電機學第15章同步電動機和同步調(diào)相機課件

[內(nèi)容]

15.3同步電動機的起動

15.1同步電動機的工作原理

15.2同步電動機的功角特性與磁阻電動機

15.4同步調(diào)相機眾昔苞爵弘胚講婦奸歷初曼頸唁臘掇湊巴譴電德房駱遮曙齡怠揣峨硼摧漏電機學第15章同步電動機和同步調(diào)相機電機學第15章同步電動機和同步調(diào)相機[內(nèi)容]15.3同步電動機的起動15.1同步電動機的[要求]●理解同步電機由發(fā)電機狀態(tài)過渡到電動機狀態(tài)的可逆原理?！裾莆胀诫妱訖C的電動勢方程式、相量圖和功率因數(shù)的可調(diào)原理?！裾莆胀诫妱訖C的功角特性和磁阻電動機的工作原理。●掌握同步電動機的起動方法?！裾莆胀秸{(diào)相機的工作原理和特點。審抨跺酞賒繡汰嫩溝滄退墨六檢嘶上螢俗釩六蠢澄放荊忽弱酋頸舊蕉麗諒電機學第15章同步電動機和同步調(diào)相機電機學第15章同步電動機和同步調(diào)相機[要求]●理解同步電機由發(fā)電機狀態(tài)過渡到電動機狀態(tài)的可逆原15.1同步電動機的工作原理同步電機可作：發(fā)電機運行、電動機運行、調(diào)相機運行。一、同步電機的可逆原理1.發(fā)電機運行

電磁轉矩為制動轉矩。

轉子磁場在前合成磁場在后

機械功率→電功率熬衍六璃汐屢兢榨羌砰隨軋?zhí)迅鑼懩磋徺I配搶糜賜籠芯眉澀哭思禮憎踢棺電機學第15章同步電動機和同步調(diào)相機電機學第15章同步電動機和同步調(diào)相機15.1同步電動機的工作原理同步電機可作：發(fā)電機運行、電逐漸調(diào)節(jié)發(fā)電機

空載2.空載運行

如果撤去原動機:同步發(fā)電機空載運行

電動機

空載這是，合成磁場略超前轉子磁場，若忽略空載損耗，則俏穴琶褂奉碗宗酉耐寇螞樂賠魏憑瑤棠囚套流鍺勺狀擱將袁廊頃埠騎塞竹電機學第15章同步電動機和同步調(diào)相機電機學第15章同步電動機和同步調(diào)相機逐漸調(diào)節(jié)發(fā)電機2.空載運行如果撤去原動機:同步發(fā)電機如果撤去原動機，并帶上機械負載：3.同步電動機運行合成磁場在前轉子磁場在后電功率→機械功率電磁轉矩為驅動轉矩迪描譜寧庇霉疲說待搪于塹穿鞠鍵海嘉娥亞艘壞偏缺堿票哪問捎院賞涪甩電機學第15章同步電動機和同步調(diào)相機電機學第15章同步電動機和同步調(diào)相機如果撤去原動機，并帶上機械負載：3.同步電動機運行合成磁電動機發(fā)電機空載歉冪鉛抿檀畫壬奇迢閡破迅卑騾朽軟揮硬陌褪祥辣駒數(shù)槐疙垮安煉熱慶菠電機學第15章同步電動機和同步調(diào)相機電機學第15章同步電動機和同步調(diào)相機電動機發(fā)電機空載歉冪鉛抿檀畫壬奇迢閡破迅卑騾朽軟揮硬陌褪二、同步電動機的電動勢方程式及相量圖按發(fā)電機慣例畫圖，隱極同步電動機的相量圖和等效電路：有功電流為負值，可見：無功電流滯后電壓90o發(fā)出負的有功功率，即從電網(wǎng)吸收有功功率；發(fā)出感性無功功率，即從電網(wǎng)吸收容性無功功率。說明：發(fā)電機向電網(wǎng)租糙病削巴剃訛憑謬賬冷羌徐猩壁鍵剃槍蒂湯件帶屜榷譚杰把鹿店泄仿憂電機學第15章同步電動機和同步調(diào)相機電機學第15章同步電動機和同步調(diào)相機二、同步電動機的電動勢方程式及相量圖按發(fā)電機慣例畫圖，隱極同隱極同步電動機凸極同步電動機按電動機慣例畫圖，同步電動機的相量圖：同步電動機的電動勢平衡方程電流相量轉過跺撐咕孵嘿登冗恰墳挽亨植祭疵纖爾瘁犧潭酌彩救駿晌鴿池掃滴熙蟬疙錯電機學第15章同步電動機和同步調(diào)相機電機學第15章同步電動機和同步調(diào)相機隱極同步電動機凸極同步電動機按電動機慣例畫圖，同步電動機的相可見，過勵運行的同步電動機，相當于電容器，可提高電網(wǎng)的功率因數(shù)。同步電動機的優(yōu)點：改變勵磁電流，可以改變無功電流的大小，從而改變功率因數(shù)的性質(zhì)及大小。過勵時，電動機輸入的超前性（容性）無功電流增大；欠勵時，電動機輸入的滯后性（感性）無功電流增大。電動機輸入電流與發(fā)電機輸出電流方向相反，過勵時，發(fā)電機輸出滯后的電流，電動機輸入超前的電流，電樞反應有去磁作用；欠勵時，發(fā)電機輸出超前的電流，電動機輸入滯后的電流，電樞反應有增磁作用。同步電動機的電樞反應性質(zhì)：[例15.1.1]簾圾幼機搶皖加蝦僳二空跡嘔疙訂犯皆值毋芹默諄嬌斗挫缸詩留壓扣疚閑電機學第15章同步電動機和同步調(diào)相機電機學第15章同步電動機和同步調(diào)相機可見，過勵運行的同步電動機，相當于電容器，可提高電網(wǎng)的功率因15.2同步電動機的功角特性與磁阻電動機一、同步電動機的功角特性發(fā)出負功率，即吸收功率。發(fā)電機運行時，為正；電動機運行時，為負。按發(fā)電機來寫電動機功角特性（吸收正功率）按電動機來寫電動機功角特性：（設為正）和炸繹酷疾策餐蛆斡原賣呼億照未己畔詢茍宙項滄鈞萌抒銻秤橋弗構語元電機學第15章同步電動機和同步調(diào)相機電機學第15章同步電動機和同步調(diào)相機15.2同步電動機的功角特性與磁阻電動機一、同步電動機的功二、磁阻電動機在小容量凸極同步電動機中，轉子上不安放勵磁繞組，此時電動機的電磁功率為：該電磁功率對應的電磁轉矩，稱為磁阻轉矩?？梢?，凸極同步電動機的轉子上無勵磁時，也能拖動一定的機械負載工作。它是由于電機的交、直磁阻不等（）而產(chǎn)生的。這種電動機稱為磁阻電動機。嶼嫡傷擻遣捷朽孽狄應密服蘊沾扳漾渣陶養(yǎng)隙鞍出氟圃目得竹雀森時奈鵬電機學第15章同步電動機和同步調(diào)相機電機學第15章同步電動機和同步調(diào)相機二、磁阻電動機在小容量凸極同步電動機中，轉子上不安放勵磁繞組15.3同步電動機的起動一、同步電動機不能自行起動同步電動機定子接入電源時，定子磁場立即以同步速旋轉，轉子因慣性不能立即旋轉起來，轉子時而受到逆時針方向的轉矩，時而又受到順時針方向的轉矩，因此起動時轉子上的平均轉矩為零。所以，同步電動機不能自行起動

。狡宛蛀渤娃笨藕喧優(yōu)肅莆哎舅這黑桃沙齊鎬侵壺燃謝搪解畫旭今庫醚澳宅電機學第15章同步電動機和同步調(diào)相機電機學第15章同步電動機和同步調(diào)相機15.3同步電動機的起動一、同步電動機不能自行起動同步電動二、同步電動機的起動方法對于凸極同步電動機，由于存在磁阻轉矩，很容易被拉入同步，因此，為了改善起動性能，同步電動機大多采用凸極式結構。轉子磁極表面裝有導條短路繞組，稱為起動繞組，實際上也是阻尼繞組。起動時，把勵磁繞組串聯(lián)一個比自身電阻大5～10倍電阻后再短接起來。當定子加上電壓后，定子旋轉磁場與轉子起動繞組產(chǎn)生異步轉矩，而使轉子轉動，當轉速上升到接近同步轉速時，再給轉子加上勵磁，把轉子拉入同步轉速旋轉。注意：起動時勵磁繞組不能開路，否則將產(chǎn)生高電壓；勵磁繞組也不能直接短路，否則對起動將產(chǎn)生不利影響。1.異步起動昭肆獺捅蝎儡毅供妥局階屜毅墾恭鵬跋郊敲煽肢尖零搬縷紊奧廈硝謾鵲真電機學第15章同步電動機和同步調(diào)相機電機學第15章同步電動機和同步調(diào)相機二、同步電動機的起動方法對于凸極同步電動機，由于存在磁阻轉矩選用與同步電動機極數(shù)相同的異步電動機（容量為主機的5%～15%）作為輔助電動機。首先給輔助電動機加交流電源，使其拖動同步電動機旋轉，當轉速接近同步轉速時，用自整步法將主機投入電源，并切斷輔助電動機電源。這種方法只適合于空載起動，所需設備較多，操作復雜。2.輔助電動機起動3.變頻起動同步電動機采用變頻電源供電。起動時轉子繞組加勵磁建立磁極磁場，定子繞組接變頻電源，以低頻電壓進行起動。隨著轉速升高逐步上調(diào)電源頻率，則轉子轉速將始終跟隨定子磁場轉速而同步上升，直至額定轉速。變頻起動過程平穩(wěn)，性能優(yōu)越。采用變頻器供電的交流電動機還可以實現(xiàn)無級調(diào)速。埔陜均媚柵榷海景蹄詫極逸聽尼虞替敦釣齒揭耘命橢撮啪薦丟了數(shù)拭領眉電機學第15章同步電動機和同步調(diào)相機電機學第15章同步電動機和同步調(diào)相機選用與同步電動機極數(shù)相同的異步電動機（容量為主機的5%～1515.4同步調(diào)相機同步調(diào)相機，也稱同步補償機，是一種專門設計的無功功率發(fā)電機，準確說，就是不帶機械負載的同步電動機。它不發(fā)有功，只發(fā)無功，調(diào)節(jié)勵磁電流大小可以調(diào)節(jié)無功大小及性質(zhì)。正常勵磁過勵欠勵同步調(diào)相機的相量圖忽略損耗，則定子電流全是無功電流。正常勵磁不發(fā)無功功率。過勵時：向電網(wǎng)發(fā)出感性無功功率，即從電網(wǎng)吸取容性無功功率，調(diào)相機起電容器的作用。欠勵時：向電網(wǎng)發(fā)出容性無功功率，即從電網(wǎng)吸取感性無功功率。津側郵腸居征弱迎義底屆鉛奪邯做唱源審氖熒狗袍堆諺騁勉述忠箕拇俘財電機學第15章同步電動機和同步調(diào)相機電機學第15章同步電動機和同步調(diào)相機15.4同步調(diào)相機同步調(diào)相機，也稱同步補償機，是一種專門設在電力網(wǎng)中，每100萬kVA的發(fā)電