同步电动机课件

1第二十三章

同步电动机

同步电机可逆性原理同步电动机的特点几种特殊的同步电动机1第二十三章同步电动机

同步电机可逆性原理同步电动机2

23-1同步电动机的运行原理发电机：转子磁极拖动气隙磁场旋转电动机：气隙磁场拖动转子磁极旋转223-1同步电动机的运行原理发电机：转子磁极拖动气隙磁3同步电机可逆原理：

同步电机并联到电网上，如果用原动机去拖它，它就成为发电机运行；如果让它去拖一个机械负载，它就成为电动机运行。功率角θ：发电状态为正，电动状态为负功率角θ定义超前近似

角

超前角

3同步电机可逆原理：功率角θ：发电状态为正，电动状态为负功率一、电压平衡式、矢量图发电机惯例输入功率（向电网输入负功率）电流正方向取反电动机惯例输入功率（向电机输入正功率）一、电压平衡式、矢量图发电机惯例输入功率电流正方向取反电动机5二、有功功率和功角特性电磁功率：输出功率：5二、有功功率和功角特性电磁功率：输出功率：6忽略定子绕组电阻：ra≈0功角特性：（隐极式）6忽略定子绕组电阻：ra≈0功角特性：（隐极式）7功率角θ：

超前的角度发电状态为正，电动状态为负7功率角θ：超前的角度三、同步电动机特点1.转速2.功率因数可调（无功可调）如何实现？方法：调节励磁电流(机械特性)转速不随负载的变化而改变同步电动机电容性电流：去磁电枢反应电感性电流：增磁电枢反应与同步发电机刚好相反！！！三、同步电动机特点1.转速2.功率因数可调（无功可调）如三、同步电动机特点1.转速2.功率因数可调（无功可调）如何实现？方法：调节励磁电流3.无自起动能力原因？解决办法？变频起动异步起动法（阻尼绕组作鼠笼绕组）

(起动时励磁绕组不能开路！不能加励磁电流！)外力辅助起动电磁转矩是交变的，平均值为零！(机械特性)转速不随负载的变化而改变三、同步电动机特点1.转速2.功率因数可调（无功可调）如几种特殊的同步电动机反应式同步电动机自整步同步电动机步进电机开关磁阻电机几种特殊的同步电动机反应式同步电动机反应式同步电动机反应式同步电动机：利用电枢反应的凸极效应而工作的同步电动机。又称为磁阻电动机。反应转矩：气隙磁通企图走最小磁阻路径的趋势，产生转矩！qddq结构简单！小功率场合也称磁阻转矩反应式同步电动机反应式同步电动机：反应转矩：气隙磁通企图走最12绕组通电顺序：自整步同步电动机（无刷直流电动机）自整步同步电动机与直流电动机的关系：直流电动机模型调速?电子换向代替机械换向!如何保证准确换向？位置检测器调压实现12绕组通电顺序：自整步同步电动机（无刷直流电动机）13特点与应用具备直流电机的基本性能（调压调速）电机本体实质同步无刷电机应用广泛：电子设备、电动车、大功率电力拖动自整步同步电动机通过电子开关代替电刷和换向器，实现同步电机不失步，通过调压实现调速，所以常称为无刷直流电动机。（“直流变频”）13特点与应用具备直流电机的基本性能（调压调速）14电动自行车无刷直流电机14电动自行车无刷直流电机步进电机反应式步进电机定子齿数Ns：6转子齿数Nr：4ABC通电顺序：6/4结构1.反应式步进电机工作原理步进电机：由脉冲控制运行的同步电动机，将脉冲控制变换成位移运动齿距角步距角步进电机反应式步进电机定子齿数Ns：6转子齿数Nr：4A3.问题三相单三拍制三相双三拍制三相六拍制2）如何减少步距角？3）步进电机是否会失步？1）如何反转？增加通电拍数增加定转子齿数“拍”一个周期定子改变通电的次数2.绕组通电方式如何解决？会失步！位置传感器！3.问题三相单三拍制三相双三拍制三相六拍制2）如何减少步距开关磁阻电机开关磁阻电机也可称大步距步进电机开关磁阻电机步进电机！结构特点：1.定子集中绕组2.转子无绕组3.双凸极结构磁阻电机为结构最简单的电机！反应式步进电机＋典型开关电路位置传感器＋控制器开关磁阻电机开关磁阻电机也可称大步距步进电机开关磁阻电机步进第23章+同步电动机课件开关磁阻电机特点转矩方向控制：SRM转矩表达式：转矩方向和电流方向无关！（单极性控制）转矩大小控制：控制电流大小！控制电流形成的位置！能否改变绕组电流方向控制转矩方向？开关磁阻电机特点转矩方向控制：SRM转矩表达式：转矩方向和电开关磁阻电动机的工作原理（a）U相通电开关磁阻电动机的工作原理（a）U相通电（b）V相通电开关磁阻电动机的工作原理（b）V相通电开关磁阻电动机的工作原理开关磁阻电动机的工作原理（b）W相通电每改变通电相一次，定子磁场轴线移动空间角：开关磁阻电动机的工作原理（b）W相通电每改变通电相一次，开关磁阻电动机的工作原理（c）R相通电开关磁阻电动机的工作原理（c）R相通电开关磁阻电动机的工作原理（a）U相通电开关磁阻电动机的工作原理（a）U相通电小结同步电机可逆原理同步电动机的无功调节