電機(jī)及拖動(dòng)基礎(chǔ)

電機(jī)及拖動(dòng)基礎(chǔ)第1頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月轉(zhuǎn)子繞組作“兩并一串”聯(lián)接，并且通入直流后所建立的磁動(dòng)勢(shì)和磁場的基波分布圖2第2頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月凸極式隱極式

繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組通入直流電流后，就成為一個(gè)電磁鐵。不論旋轉(zhuǎn)磁極與電磁鐵在起始時(shí)的相對(duì)位置如何，結(jié)果總是旋轉(zhuǎn)磁極的N極和S極分別與電磁鐵的S極和N極相吸。旋轉(zhuǎn)磁極以同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，則必然拉著電磁鐵也以同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。這時(shí)異步電動(dòng)機(jī)就作同步運(yùn)行。二、同步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)1、定子與異步電機(jī)定子無太大區(qū)別。2、轉(zhuǎn)子3第3頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月不計(jì)凸極效應(yīng)時(shí)同步電動(dòng)機(jī)矢量圖三、電動(dòng)勢(shì)平衡方程式及相量圖電樞反應(yīng)電抗xa

與漏抗xσ合并用同步電抗xt

表示。凸極式同步電動(dòng)機(jī)的矢量圖4第4頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月

考慮到凸極效應(yīng)，為了便于分析，采用所謂雙反應(yīng)理論，即把電樞磁動(dòng)勢(shì)矢量Fa分解成直軸分量和交軸分量。凸極式同步電動(dòng)機(jī)的電樞磁動(dòng)勢(shì)分布波及其磁密分布波5第5頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月考慮凸極效應(yīng)的同步電動(dòng)機(jī)電動(dòng)勢(shì)平衡方程式交軸同步電抗直軸同步電抗四、運(yùn)行特性（一）功角特性和V形曲線1、功角特性同步電動(dòng)機(jī)的功率平衡關(guān)系為定子銅耗6第6頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩平衡關(guān)系為功率角為內(nèi)功率因數(shù)角為功率因數(shù)角考慮凸極效應(yīng)，不計(jì)定子電阻的同步電動(dòng)機(jī)電動(dòng)勢(shì)相量圖7第7頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月式中，m——相數(shù)上式表明，當(dāng)電源電壓U=UN，勵(lì)磁電流不變時(shí)，同步電動(dòng)機(jī)的電磁功率（或電磁轉(zhuǎn)矩）與功率角的關(guān)系如右圖所示。這種關(guān)系稱為同步電動(dòng)機(jī)的功角特性（或矩角特性）。（或）稱為基本分量；（或）稱為附加分量；8第8頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月理想空載電動(dòng)機(jī)運(yùn)行空載運(yùn)行時(shí)：電磁轉(zhuǎn)矩最大值9第9頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月恒功率、變勵(lì)磁、不計(jì)凸極效應(yīng)時(shí)同步電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)勢(shì)相量圖2、V形曲線同步電動(dòng)機(jī)的V形曲線是指當(dāng)電源電壓與頻率均為額定值時(shí)，在輸出功率不變的條件下，調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流If

，定子電流I會(huì)相應(yīng)地變化，I=f(If)曲線，形狀像英文字母V，稱為V形曲線。10第10頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）轉(zhuǎn)速特性及起動(dòng)步驟平均電磁轉(zhuǎn)矩?zé)o平均電磁轉(zhuǎn)矩的情況11第11頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)無換向器電動(dòng)機(jī)——自控式同步電動(dòng)機(jī)一、分類1、直流無換向器電動(dòng)機(jī)2、交流無換向器電動(dòng)機(jī)12第12頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月二、工作原理

無換向器電動(dòng)機(jī)原本是一臺(tái)同步電動(dòng)機(jī)，其軸上裝有位置傳感器，以測定定子和轉(zhuǎn)子磁場和位置，以控制電力電子開關(guān)元件的通斷。以保證定子脈沖步進(jìn)磁動(dòng)勢(shì)（即電樞磁動(dòng)勢(shì)）與轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)（即勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)）同步轉(zhuǎn)動(dòng)。實(shí)際上，它變成了一臺(tái)定、轉(zhuǎn)子位置互換的直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)工作原理示意圖有最大電磁轉(zhuǎn)矩?zé)o電磁轉(zhuǎn)矩有最大電磁轉(zhuǎn)矩13第13頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月14第14頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月15第15頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月三、特點(diǎn)1、維護(hù)簡便2、調(diào)速范圍寬3、控制方便4、電動(dòng)機(jī)能夠使用于條件較惡劣的場合5、快速性好16第16頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)其他同步電動(dòng)機(jī)一、磁阻同步電動(dòng)機(jī)磁阻同步電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)勢(shì)相量圖同步電動(dòng)機(jī)的會(huì)出現(xiàn)磁阻轉(zhuǎn)矩。鋼片非磁材料磁阻同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子圖a)二極式b)四極式17第17頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月二、永磁同步電動(dòng)機(jī)1、轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)問題永磁同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)圖渦輪式串并聯(lián)式縱向式橫向式18第18頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月2、磁路與參數(shù)問題永磁體為橫向結(jié)構(gòu)的永磁同步電動(dòng)機(jī)磁路示意圖19第19頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月3、起動(dòng)問題永磁同步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)特性1——異步轉(zhuǎn)矩2——發(fā)電機(jī)制動(dòng)轉(zhuǎn)矩3——磁阻轉(zhuǎn)矩4——合成轉(zhuǎn)矩20第20頁，課件共22頁，創(chuàng)作于2023年2月三、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)三相反應(yīng)式步進(jìn)