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  同步电动机工作原理 前言:①同步电机是一种交流电机,主要作发电机使用;也可作电动机和调相机(专 门用于电网的无功补偿)使用; ②同步电机定义:同步电机转速 n 与定子电流频率 f 和极对数 p 保持严格不 变的关系,即 n ? 60 f ; p ③主要内容:电枢反应;有功和无功调节;并联运行;不对称和突然短路 6.1 同步发电机的基本结构和运行状态 1.旋转磁极式 定子-放置三相交流绕组 转子-放置励磁绕组(主磁极) 2 旋转电枢式 定子-放置励磁绕组(主磁极) 凸极式 隐极式 转子-放置三相交流绕组(需三个滑环引出或引入三相电流) 一、同步电机基本结构 (一) 隐极同步电机(以汽论发电机为例) 特点:转速高 为保证频率 f=50Hz,则发电机的极对数 P 少 (一般为二极,2P=2) 离心力大,需细长转子(隐极式) 定子铁心 1. 定子 0.5mm 硅钢片叠压而成 大型电机由扇型片拼成圆形 矩形开口槽,径向,轴向通风道 2. 转子 定子绕组-三相双层绕组,扁铜线绕制而成,采用成型线圈 外壳-用钢板焊接而成 (1)由合金钢锻成,与转轴制成一个整体,外园开槽,大齿和小齿 (2)励磁绕组为同心式绕组 (3)采用高强度铝合金槽楔,端部采用保护环固定 3.滑环(集电环)与电刷装置. (二) 凸极同步电机 特点:转速低 为保证 f=50Hz,则需发电机的极对数 P 增大 1.定子 : 2.转子: 为保证放置 P 对磁极,则需转子的直径大. 定子铁心-硅钢片叠成,直径可达 20 多米,矩形开口槽. 定子绕组-双层绕组 凸极式铁心由厚钢板叠成 励磁绕组由扁铜线绕制而成 阻尼绕组(起动绕组)-由铜条和端环构成,用于同步电动机异步起动. 二、全自动烫金机视频厂家同步电机的运行状态 1. 稳态运行情况下,定转子磁场相对静止 2. 功率角δ- 定子合成磁场轴线与主极磁场(转子磁场)轴线之间夹角.(用电角度表 示) 3. 三种运行状态 (1) 发电机运行 ① 物理过程:直流电流→电刷→滑环→励磁绕组→磁场 原动机拖动转子 绕组感应三相交流电动势 ( 频率为 f ? 三相对称电流,定子旋转磁场以 n1 旋转. ② 特点:1功率角δ0(即主极磁场超前定子合成磁场) 2转子受到制动性质的电磁转矩 Te 3f∝ n1 ,为保证 f=50Hz 恒定,需保证 n1 恒定,应输入转矩 T1 与 Te 平衡. (2) 补偿机运行状态(或空载运行状态) 当δ=0 时→Te=0 ① 物理过程:转子同发电机运行状态,-主极磁场以 n1 旋转 定子接入三相对称电源-定子合成磁场以 n1 旋转 ② 特点:1δ=0.(主磁场与定子合成磁场重合) 2电机内没有有功功率转换 (3) 电动机运行当δ0 时→Te→(即主机磁场滞后定子合成磁场 ① 物理过程:定子接三相电源-定子合成磁场以 n1 旋转 转子接直流电源-恒定磁场,去掉原动机. ② 特点:1δ0 2外施 T2↑→δ↑→Te↑(与 T2+T0 平衡)保证 n= n1 =常数 3转子转速 n= n1 =60f/p,即当 f 一定,p 一定时,n 恒定. pn ), 接入负载后 , 60 三.同步电机的励磁方式 四.额定值 1.额定容量 SN(或额定功率 PN)-指输出功率 发电机用视在功率(KVA)或有功功率 电动机用有功功率(KW)表示 补偿机用无功功率(Kvar)表示 2.额定电压 UN—定子线.额定电流 IN—定子线.其他: cos ? N ,ηN,fN,nN,θN,UfN,IfN 等 三相同步电动机 PN ? 3U N I N? N cos ? N 6.1 同步电动机的工作原理 一、三相异步电动机的同步运行 n=n1 时,异步电动机 I2=0.此时转子绕组通直流电时,转子就会建立相对于转子本 身精致的磁场(恒定) 。由于定转子磁场转速相同,因此相对静止。全自动烫金机视频厂家根据同性相斥、 异性相吸的原则,就可以是一台异步电动机实现同步运行。 : 二、三相同步电动机的工作原理: 三、同步电动机的电磁功率的公式: 1.电压方程:隐极机: U ? E 0 ? Ra I M ? j I M xt 凸极机: U ? E 0 ? Ra I M ? j I dM xd ? j I qM xq 2.电磁功率:凸极机: Pem ? m . . . . . . . . . E0U xd sin ? M ? m U2 2 ? 1 ? ? ? 1 ? sin 2? M ?x ? ? q xd ? 隐极机: Pem ? m 3.电磁转矩方程: 4.功率平衡: E0U sin ? M xt P1 ? Pcu1 ? Pem Pem ? PFe ? Pmec ? Pad ? Pf ? P2 四、轮胎压路机同步电动机的 V 形曲线和功率因数调整 Pem ? mUE0 sin ? ? 常数 ; xt E0 sin ? ? 常数 I M cos? M ? 常数 1.三种激磁状态:①正常激磁状态: I 与 U 同相,? ? 0, cos ? ? 1 ,吸有功 P,Q=0; ②过激运行状态: I 超前 U ,吸有功 P,吸容性 Q(发感性 Q) ; ③欠激运行状态: I 滞后 U ,吸有功 P,轮胎压路机吸感性 Q(发容性 Q) ; ? ? ? ? ? ? 2.V 形曲线: **结论:同步电动机最可贵的优点,调 If 可改变它的无功输出。 五、同步电动机的起动 异步起动法 其他起动方法 五、同步补偿机 1.目的:补偿无功功率的不足; 2. 同步补偿机运行实质:运行于同步电动机(空载)状态; 3.同步补偿机定义:是一种专门设计的无功功率发电机,更确切地说是一种不带机 械负载(即空载运行)的同步电动机。 4.三种激磁状态:①正常激磁状态 E0 ? U ;②过激运行状态 E0 ?U ; ③欠激运行状态 E0 ?U ; 5. 同步补偿机特点:①同步调相机的额定容量是指在过激状态时的额定视在功率; ②由于轴上不带负载,调相机的转轴比同容量的电动机的轴细; ③提供感性无功,激磁线圈截面大,损耗也较大,通风冷却; ④起动:异步电动机或辅助电动机法。

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