第12章同步电动机和同步调相机(动画)

1、1 第十二章第十二章 同步电动机和同步调相机同步电动机和同步调相机 n主要内容： n1. 同步发电机和同步电动机的运行特点。 n 2同步电动机的功率、转矩守恒关系； 励磁调节与无功功率的关系。 n 3同步电动机的起动方法。 n 4反应式同步电动机和同步调相机的 基本原理。 2 n一、从发电机状态过渡到电动机状态 n(a)发电机状态 0ass EUIrjIxUjIx 12-1 同步电动机的基本方程式 和相量图 3 0 E 0 E U 2 0P 超前于 ， 为正， 为主电势， 输出电功率， ； M Tn M T 与 反向， 为制动转矩，吸收机械功率； 机械功率电功率。 n发电机运行特点： 4 n(

2、b)空载发电机状态 n运行特点： N S 0 0 N S 1 T 1 n 0 T U I s x I j 0 E 0 0 90 0 2 0P 10 Pp 5 n(c)电动机状态 n运行特点： U I s x I j 0 E N S M T 1 n 2 T N S 0 E 0 E U 2 0P 落后于 ， 为负， 为反电势， 吸收电功率， ； 电功率机械功率。 M Tn M T 与 同向， 为驱动转矩，输出机械功率； 6 n二、同步电动机的电势方程式和相量图 n 规定正方向 n隐极机： sa x I jr IUE 0 U I a r I s x I j 0 E 7 n 凸极机： qqdda xI

3、 jxI jr IUE 0 U I a r I 0 E d I q I q x I j qqx I j dd xI j 8 n三、功率、转矩守恒 n1. 功率守恒 n2. 转矩守恒 Mcua PpP 1 202 () MFemad PpppPpP 1 2 1 0 1 PPP M 20 TTTM 1 1 2 () 60 n rad s 9 n四、功角特性 n功角特性与发电机相同； n静态稳定概念与发电机相似； n过载能力 一般 N m T T k max 32 m k 10 n五、V 形曲线 n负载不变时， 常数， 。 n忽略 ， 常数， ， 常数。 n负载不变时，忽略损耗， 常数， = 常数，

4、 = 常数 2 T( ) f If i 0 T 2M TT常数 sin 1 0 s M x mUE T 0 sinE 12M PPP cos 1 mUIP cosI 11 0 sin =E常数cos =I常数 12 欠励过励 正常 励磁 I 1cos 常数 M P 常数 M P 0 M P 不稳定区 超前滞后 8 . 0cos (超前) 8 . 0cos (滞后) f i U 1 I 3 I 4 I 01 E 02 E 03 E 04 E 2 I s xI j 2 - s xI j 1 - s xI j 3 - s xI j 4 - A B C D CIcos CEsin 0 13 n结论：

5、n1.调励磁可以改变同步电动机的功率因数； n2.过励时吸收容性无功（发感性无功）； n3. 欠励时吸收感性无功（发容性无功）。 14 n12-2 同步电动机的起动方法 n同步电动机 不能自起动 n一、辅助电动机起动 n用异步机（同步电动机额定功率的515 ）拖 动同步机接近同步速，并网，加励磁自整步拉 入同步。 n缺点：不能带负载起动。 NS N S M T NS N S M T 15 n二、调频起动 n三、异步起动 n转子上安装起动绕组，异步起动，当转子转速 接近同步速时，加励磁。 fn 16 n12-3 反应式同步电动机 （磁阻式） n转子采用凸极式 n用于自动及遥控装置、仪表等 相差越

6、大， 越大。 0 f i 2 11 sin2 2 M qd mU P xx d x q x M P 17 n12-4同步调相机（补偿机） n 线损 ， ，就地供给无功功率。 n一、原理 n不带机械负载（ ），用于改善电网 的同步电动机称之。 n忽略 I l U cos 2 0P 10 Pp0 M P 0 pcos0 0 s EUj I x I U s x I j 0 E 0 E U s x I j I 18 n二、特点 n 额定容量：指过励时容量； n ，无过载能力要求。 较小， 大， 小 n 磁极数少，转速高； n 起动异步起动。 0 L T d x f F 19 n三、装置位置 n用户端：减