同步电机课程课件

第6章同步电机

什么是同步电机？一.同步电机和异步电机的区别①转子绕组结构感应电机: 三相双层叠绕组或其他交流绕组笼式绕组,构成闭合回路同步电机: 多为同心式绕组，外接直电源②转子转速和同步转速的关系③绕组中的电流④气隙大小的差别二、同步电机的运行原理当励磁绕组通以直流电之后，建立恒定的磁场，转子转速为n时，定子的导体感应交流电动势，其频率是三.同步电机的分类①按运行方式和功转换方向：同步发电机同步电动机同步调相机②按结构分 旋转磁极式旋转电枢式(小容量)③按磁极的形状分： 隐极机凸极机④按原动机的类别分：汽轮发电机水轮发电机柴油发电机燃汽轮发电机风力发电机汽轮发电机——转速高、离心力大(p=1,p=2)——隐极式水轮发电机——转速低、极数多——凸极式6.1.1同步电机的结构一、隐极同步发电机的基本结构

线棒换位

定子电流较大，每槽一般只嵌放两个有效导体(线棒)，为减少涡流损耗，每根导体常由多股截面为15mm2以下的扁铜线并联而成，而有进行编织换位。左江24MW发电机转子在吊装水轮发电机模型三峡左岸电站发电机简介

三峡左岸水电站共安装额定容量700MW的水轮发电机组14台，总装机容量为9800MW。其中1#、2#、3#、7#、8#、9#为德国伏伊特水电集团公司、德国西门子公司、通用电气加拿大国际公司三家联营体，简称VGS生产制造；4#、5#、6#、10#、11#、12#、13#、14#为ALSTOM公司生产制造

左岸发电机简介三峡左岸电站水轮发电机组为混流式，采用立轴半伞式三导轴承结构，下导与推力采用推导联合轴承。机组额定转速75r/min，额定工作水头为80.6m。发电机冷却方式采用半水冷，即定子绕组采用直接水冷，定子铁芯和转子绕组采用空冷的发电机。发电机与主变连接采用联合单元接线，发电机出口不设断路器，发电机中性点通过接地变压器接地。机组制动采用电气/机械制动的方式。三峡左岸发电机技术参数序号技术名称ALSTOMVGS1额定容量（MVA）777.8777.82最大容量（MVA）8408403额定电压（KV）20204额定电流（A）22453.822453.85额定功率因数0.90.96额定频率（HZ）50507额定转速（r/min）75758每相支路数559单相对地电容（uf）1.352.03发电机各主要部件尺寸序号项目ALSTOMVGS1定子直径20900mm21420mm2定子铁芯外径19690mm19310mm3定子铁芯内径18800mm18500mm4定子铁芯高度2850mm3130mm5静止时的气隙尺寸31.5mm32mm6转子带磁极直径18757mm18433mm7发电机总重量3459000Kg3143000Kg发电机定子总装配ALSTOM发电机ALSTOM发电机定子是由定子机座、定子铁芯和定子绕组等主要部件组成。定子机座由定子铁芯支撑环、20个垂直的斜元件、垂直筋板以及机座外壁等组成。机座分6瓣，现场组装发电机定子总装配定子铁芯由硅钢片、齿压板、压指、压紧螺栓等组成。硅钢片厚度为0.5mm，两面均涂有F级绝缘漆，叠成总高度为3130mm，共46段叠片堆，47个通风槽；铁芯拉紧螺栓位于铁芯叠片中部，用绝缘套管与铁芯叠片绝缘，与传统的位于铁芯叠片尾部相比拉紧效果好，有利于防止叠片翘曲变形和运行过程中松动。定子避绕组砍设计同为三话相双沸层波楚形绕伪组，嗓每相5支路与并联智，共10封80根罗房诚贝尔陷线棒蹈组成忙。绕洽组轮四换数镜为1—尚8—风14，每袜极每距相槽绝数为9/榨4，节伶距为13发电芳机定洗子总乐装配蔬发电寻机定贴子总僻装配发电塌机定箩子总债装配发电谢机定搅子总心装配VG弯S发电裳机vg登s发电球机定咱子是疼由定们子机徐座、皮定子券铁芯桐和定效子绕略组等吩主要含部件魂组成。定子筒机座街分3瓣，理现场质组装定子登铁芯管由硅右钢片游、齿归压板勒、压婶指、缓压紧询螺栓榆等组吓成。古硅钢矛片厚虚度为0.累5m女m，两面旺均涂失厚度泄为7.爪5μmF级绝娇缘漆书，叠析成总讨高度腾为31绑30捐mm，共52段叠岔片堆吩，55个通践风槽通；铁百芯拉影紧螺隆栓位伤于铁枣芯叠芬片与暗定子层机座股之间可。定子以绕组采设计蛙为三德相双胖层波藏形绕侄组，短每相5支路炕并联招，共10跃20根罗胸贝尔鼠线棒许组成饺。发电庸机定框子总乏装配VG狮S发电机定子铁芯发电贴机定锡子总失装配发电引机定牧子绕购组发电犹机转敬子VG浙S和AL吃ST贼OM发电泪机的巷转子采用饿无轴给结构牲，由朝转子椒支架（包铅括转骆子中四心体皮和支妻臂部举分）、磁鸣轭和柜磁极印等部丈件构狮成。钓转子御支架通为圆急盘式床结构猴，在聋工地删进行名组装已焊接蔑，且青设有屿足够甩数量堆的孔就洞，昼以满纠足发活电机鉴通风墙的要伸求和举具有弓良好慌的导达风性盐能；磁轭镇由高思强度象经钝风化处慈理的诞冷轧忽薄钢符板组鼓装成伯的坚锦实结啊构；墙磁极纹包括味磁极跨铁心放磁极部绕组径和阻熟尼绕瞒组。发电租机转池子VG仅S发电献机转映子发电罚机转吃子InsulatingframesoffiberglassPolewindingbracePoleclampingtypeT-dovetailSteelframetoclampthepolewindingPolewindingterminalsPolewinding发电块机转管子发电摔机转屈子励劣磁电收气特鸣性和渴数据序号项目ALSTOMVGS1额定励磁电压447V364V2最大负荷及功率因数为0.9下励磁电压473V380V3空载励磁电流2233A2190A4额定负荷下的励磁电流3917A3779A5励磁绕组绝缘的最高耐压(直流)8000V5000V6励磁绕组90℃时的电阻0.107Ω0.0964Ω7励磁绕组对地电容0.55μF2.6μF线棒奔结构两种发电里机采庸用的切是罗举贝尔36彼0度换朽位线无棒，顿线棒剂由中仆心导喝体、虽水冷叨部件扇、主似绝缘糟、电挨晕保完护层属等组届成AL虏ST系OM发电吹机线在棒中爹心导止体部躺分由42根铜层股线轧，单塞根铜这股线婚表面啦喷有贤绝缘冒漆，集层与宗层之弹间有祸一预塌浸渍适环氧务漆的托垫条伞作为沿一层每额外负绝缘端，以俗防层仔间短坝路。侮铜股锋线换掀位后桨留下煌的空象隙用沾环氧谎云母急胶填碎充，野外面色再加芹一层转内部条半导兵体防透电晕芽保护妄层；VG粮S发电忽机线值棒中纵心导侵体部献分由24根铜鸭股线遣，线减棒的忠股间私绝缘税采用替玻璃宾纤维以和优苍质云辜母材红料。线棒展结构AL肠ST这OM发电披机水送冷部戴件由6根不圆锈钢唇空心绍导管涨和2个水骨箱组吊成市；VG驼S发电幻玉机水共冷部架件由6根铜慎空心鱼导管妥，作误为中灵心导逼体的浙一部惊分。AL振ST皮OM发电鞠机线宗棒的悉主绝旷缘采住用的饮是MI累CA喝DU盛R暂F级绝剧缘系东统，盾它是美由真慈空浸药渍的艰合成沈树脂层绝缘歉带和云在无夹溶剂寄环氧忠树脂孟中浸杏渍的难高品耐质云液母玻栗璃纤志维带切组成贿。整派根线弯棒由19层此乳绝缘鞋带连筑续半堪叠饶构构成蛋，形竿成后蛙的线厕棒直溜线段军主绝纱缘厚铲度为4.石6m呼m，斜延线段食主绝剖缘厚酸度为3.吸7m国m。VG辣S发电雀机线奶棒的挑主绝盗缘也索采用鹿的是MI扶CA忠DU晋R稿F级绝败缘系币统，贸由优名质云挣母和呆混合摸环氧盈树脂穷组成屋主绝六缘厚召度为4.易6m慢m。线棒诞结构AL阳ST趴OM发电绝机防男电晕诊保护距层分侍两部劈燕分，杯线棒命直线启段是讨浸有智半导穴体漆LL错17的聚堪胺脂割带子辅缠绕失，厚甜度约惰为0.毒15伶mm，表屠面接怖触电扫阻变特化范诊围为0.信8~疗8千欧/平方田毫米鱼，线奴棒端下部弯虹曲段找采用帮高阻早防晕毒层，保厚度扒约为0.漏9。线棒氧结构线棒碰弯曲险段截乖面图AL撤ST兴OM发电裤机线竖棒结态构线棒美直线窗段截忍面图6.单1.寒3冷却丢问题导简述：在中协、小于型电字机中贪，都悦采用赴空气董作为歪冷却伪介质饱。当序电机段的容竖量很漆大时兽，电野机内非部的驻损耗耳及发亡热量夺迅速萌增加否，冷糖却问皮题显辽得格眉外重招要，发此时畜必须静加强氧通风坊或采沃用其责他的雅冷却牌方式堤。1）考在大葵型汽竞轮发肉电机歇中，友为了缺提高俗其冷蹈却效定率，早往往填用氢慎气冷井却，惩但氢塔气与雄空气盲混合帝后，菊有爆邻炸危腿险，千必须华有一戏套控杂制设友备来偷保证妇外界泼空气岩不会眠渗入策到电假机内帖部。目前扣在更锅大容表量的方发电廉机中巧，可村以采谷用导器线内迅部直匠接冷圣却。则例如由采用今空心裳导体狐（如敬图）林，冷肯却介够质直币接在闭导体忆中流廊通而伞把热哥量带哗走，毫这样妹能更画有效旷地降肌低电烈机的善温升韵。所掀采用渡的冷法却介狡质一舒般有状氢气击及穗水等姜。6.浆1.睬4同步彩电机野的额立定值同步皇电机置的额策定值内有：1）意额定越电压军：是指希在正季常运抚行时卧，按屡照制陈造厂蜻的规都定，徐定子经三相卧绕组手上的线电巩压。电缓压的娇单位阴用V或kV表示剃。2）拌额定亭电流晌：流过坐定子迁绕组收的线辣电流。3）唉额定少功率输：是指增在正两常运罗行时哥，电葡机的输出领功率。A：对于倦发电州机而医言：育输出家的是鼓电功四率。B：对于锐电动睬机而趴言：搜输出嘉的是台机械它功率饼。4.相数m绩：一般m=签3。5.额定木频率:我国荡额定程工业眉频率贿规定=5萌0Hz深.6）俗额定妙转速择：额定怕转速动即为饼电机吹的同闷步速柏，在赵一定笋极数道及频唱率时网，它拴的转勤速是贱定值摔。7）额轮定励蒸磁电览压8）额贵定励缸磁电另流6.望2同步妻发电出机的盖运行源原理重点糟内容1.同步腿发电当机电嘴枢反舱应的项概念2.隐极谊发电某机负追载运程行分豪析及徒其相宇量图3.凸极井发电架机的膝负载驰运行拘分析免及其霉相量臂图4.电枢赢反应霞电抗填，同晋步电蜓抗(直轴追同步苗电机逼，交陈轴同掘步电杰机)的概冬念§6旬.2利.1悄同步如发电昼机的腿空载面运行6.娘2.西2同步亚发电偿机的服电枢厕反嘴应同步宅电机什在空厦载时诉，气仿隙中麻仅存撒在着题转子渐磁势腾。负抱载以信后，吸除转帜子磁场势外梦，定零子三盒相电烦流也剑产生岂电枢镰磁势诞。电柔枢磁吧势的睡存在患，将诉使气田隙中雾磁场循的大珍小及袭位置捧发生如变化阿，这江种现躁象称监之为生电枢落反应斗。电枢深反应尝：电殿枢磁莫动势县对主时极磁关场的欣影响抓。电枢俭反应轿除使聚气隙臭磁场泄发生搞畸变完，从酸而直末接关议联到堡机电艳能量扎转换鸽外，桐还有嚷去磁庆或增旗磁作钩用，斯对同闯步电欧机的搜运行待性能消产生作重要坦的影绒响。电枢颤反应岔的性口质取烛决与激电枢吉磁动融势和虑主磁路场在愈空间镜的相勒对位施置。旅分析巩表明左，这标一相执对位催置与册激磁愉电动屠势根据签不同却的Ψ值，松下面葡我们蓬将分躲别进时行分袍析。内功黎率因爹数角Ψ=采00时轴Ψ+900FδFad轴q轴A轴AX

ZBCYFfNS交轴村电枢货反应内功裹率因团数角Ψ=贡900时轴ψd轴q轴A轴AXZBCYFfNS直轴繁去磁嘱电枢咱反应Fa内功访率因践数角Ψ=-900时轴ψd轴q轴A轴AXZBCYFfNS直轴米助磁部电枢览反应Fa内功傲率因迎数角00<Ψ<贯900时轴ψd轴q轴A轴AXZBCYFfNS既有墨交轴厉又有战直轴齐去磁沃电枢朴反应Ψ+900Fa电枢甩磁势浑和电绍枢电绿流分肝量交轴阳电枢士磁动需势和衣励磁吸磁动售势作和用产耕生电曾磁力泛，形判成电概磁转染矩直轴辉电枢连磁动氏势也励产生维电磁轮力，卵但不瘦形成赢电磁率转矩ψ≈φ=途00,域,交轴跨电枢蹦磁动纱势和励刊磁磁枣动势才作用浪产生孙电磁怜力,形成杯制动需性质悔的电呢磁转绵矩Tem励磁蓬磁动箭势超旨前电枢嚼磁动温势n1Temψ≈φ=滚18小00,交轴迎电枢痛磁动薪势和励深磁磁箩动势砖作用窃产生月电磁孩力,形成牛驱动止性质爬的电席磁转株矩Tem电枢店磁动拥势超前愈励磁艰磁动向势ψ≈φ=安900,垄,直轴色电枢雕磁动尤势也府产生店电磁唐力，寇但不毒形成肢电磁宴转矩n1nΦadIfAZBXCYNS综合阿以下君分析荣可以今看出养：当柿同步梦发电华机供委给滞男后电亭流时破，电型枢磁眠势除逼了一芽部分卵产生肿交轴念电枢钱反应崭外，稼还有熔一部诉分产斯生直鞭轴去配磁电拴枢反榜应；边当电纤机供摧给超惑前电贤流时由，电败枢磁恐势除幸了一旨部分右产生爪交轴债电枢胞反应驶外，陕还有礼一部葱分产霞生直婆轴增稠磁电亿枢反黑应。这个况结论舅十分肆重要汽，它晌对发者电机希性能怠的影坏响将肉在后羞面内见容提质到。电枢拍反应端电抗束和同伙步电主抗的清概念1赔隐极存同步汤电机宝的电训枢反慌应：隐极蝇同步城电机牵有一惑个特盟点就逼是定秤转子钻之间吃的气众隙是诞均匀慈分布坊的。将电枢幅磁动仓势作婆用在镰任一慎位置弟，其决效果字是一插样的已知康：其中箩的姐称浆为电民枢反招应电扣抗。在同嚼样大污小电冒流情签况下糠,如洞果曲越大艺，电痰枢反谋应电仗势也巨越大不，表女示着讨电枢兆磁势逼所产含生的殖电枢汁磁通作很强血。因萝此软的倾大小桥可以均说明喝电枢涛反应手的强舌弱。当然秧，电苹枢电新流除积了产名生主馆磁通招外，难还要晴产生抄一定访的漏餐磁通蜓，由水于漏堂磁通誉也会正交链咏电枢完绕组省，所瞧以对福应产浊生电荷动势所以表在三鸦相对研称电伍流通绝过电面枢绕久组后昏，所劝产生泛的匝山链定料子绕桂组的卡磁通惨为（），鞠两者砍在电喘枢绕予组中央所产泰生的争全部规电势虽为式中膝称为佣隐极络同步塞电机算的同旷步电检抗。这样烫同步乒发电似机在觉负载缝下，次电枢返反应斗磁通前及漏税磁通闲所产运生的订作用榨，可规以通谢过同杂步电弱抗压凝降的妖形式酿来表栏示了嚷。同步奸电机伐在正询常状移态下骑工作陡，磁悔路略争呈饱它和。字磁路设的饱递和程悟度越之高，盏它的由磁阻皆便越签大，贿所对晕应的珍电抗哥便函幼越小荣。所标以涝或乖的大英小是摆随着哗磁路烛饱和跨程度相的改茫变而眼改变辱的。2、凸肚极同瞎步电谱机：凸极脑同步熄电机猛的特红点就颤是气芽隙分番布不熊均匀乳。这确样我透们就秩不能姜用分诉析隐劝极式睁同样沾的方笋法来邀分析乏凸极歼同步伴电机走的电始抗。岩在凸惭极电撞机中虫，极惰面下达气隙理较小饭，两匪极之坛间气关隙较灯大。很显英然，蚕由于猾直轴除处的竹气隙市比交阔轴处颗小，筒故直咸轴磁逗导比碌交轴趋磁导办大。趋这样群，同环样大阳小的烈电枢第磁动躲势作须用在虚直轴她和交鼠轴上颗时，测所产邪生的劝电枢袜磁场筋将有短明显呆的差戚别。而不旺同的信磁阻促将对进应着汽不同默的电予抗。所以观，在款这里战，我色们将菊磁动揪势削分解诱成沿金直轴伏和交俱轴方耻向的递两个唤分量早。直轴须电枢桨磁势帖固定澡地作愁用在信直轴冤磁路寸上，姓对应获于一心个恒贞定不泥变的饮磁阻李，产换生磁漆通。着交轴映电枢替磁势悠固定州地作醋用在感交轴河磁路安，也绕对应打于一扣个恒渐定不御变的存磁阻钉，产厉生磁刮通塞。磁胖通冶与贞分别重切割盖定子劈燕绕组件而在旗其中徒感应渣出电垒势椒及弃。由霉于交酿轴及框直轴个的磁知阻都若恒定拍不变描，所段以换正梅比于演，罢正锤比于捷，隆因此蜡，和隐用极电神机一伤样，宿直轴绒和交颈轴电辆枢反命应电昏抗各青和定例子漏倡抗相悟加，漠便可缩慧以得徐到直乡丰轴同嫂步电港抗和纸交轴痛同步唤电抗茧，即注意牲：在印直轴还磁路乞上，减由于丹气隙抱小，脸磁阻巩小，势所以遮较大拌。在店交轴寻磁路牲上，宅由于蔽气隙阻很大举，磁劝阻大计，所顽以歇较浆小。傅当直瓶轴及甘交轴票的同赖步电周抗相久等时蹦，就仅是隐湾极电赤机。6.走2.蓝3隐极耐同步究发电此机的较负载福运行1隐极拆发电篮机的芦电磁岭过程2渣隐极馋同步是发电堆机的雾电势腹方程狸式：同步愚发电嘱机在勇对称腰负载页下运棉行，去气隙扰中存杠在着话两种哲磁势护，即洽定子蛛上的誓电枢茶磁势叫和转柴子的折磁极诸磁势辣。在艺不考曾虑磁质路的皱饱和鞭现象袖时，按应用圾迭加戴原理狂，认死为它烦们各步自独桌立地斜产生玩相应亏磁通促，并帖在电贪枢绕甚组内六产生猜感应滨电势捡。3隐极跟发电扎机的啦相量妇图已知断发电敌机的疮端电朴压、后负载姿电流川和功户率因则数co踪蝶sφ及参抓数ra、xtφψδ当功念率因传数co默sφ滞后响时的员相量裂图在图辽中，炎与种的夹驱角用ψ表示倍；爷与的扰夹角嫌用δ表示舌；陵与砍的孝夹角周用降表示邪。在移以上征三个于角度美间存袍在有诉下列旅关系寨：根据棚图的堤相量树关系呈，将的电压弓按坊角撞分解恶成激及售后，做可以事得到响的计胃算公恼式：4隐极两发电袖机的场等效吹电路拖：raxt只要虹去掉ra即可寨得到体简化盒等效隔电路6.载2.带4凸极先同步隙发电萄机的油负载乘运行当凸株极同仇步发泡电机豪在对棉称负读载下英运行舅时，付气隙少中也鹊存在葬着两乌种旋鸣转磁设势，感即转乖子上招磁极维磁势拳和定骨子上割电枢朝磁势扯。由五于凸关极电获机中腐，转蛋子直闯轴和眼交轴抚上的摩气隙酷不等慎，在铃分析渠电枢聚磁势辟影响断时，这必须迹按照陷式前韵面我味们所浅分析绩的将吼磁动括势分腔解成费直轴羞和交司轴两碍个分岔量，添然后伶和处孙理隐嫁极电哨机一叫样，郊不计臣及磁福路的择饱和烧现象稍，应厌用迭枯加原株理认执为它荣们各询自独开立地制产生糊相应全的磁愁通，蒜并在候电枢届绕组茂内产秒生感豪应电狼势。凸极研发电须机的胀电磁慎过程这样蔽，产犬生的柏端电盗压为掩：整理柜得：可以吹把漏浇抗压盾降分阻解成转两个林分量肠，即钉：这就睛是凸愧极发卖电机覆的电复动势挑平衡咏方程慈式，仰这样和我们励就可弯以作钥出相之应的玻相量浩图。碰但是咳很明犁显，壮要做地出向塑量图短还缺旋和动两撒个分秩量。也就诵是要善知道循与工之户间的吐夹角ψ。凸极堆发电民机的他相量血图的俗作法已知恶发电芝机的奇端电镰压、断负载列电流允和功克率因丈数及酬参数ra、xd、xq。1、已洒知内炼功率牺因数战角ψ按照延电势脖方程伪式的故关系杜作出兰相量技图2、未君知内柄功率这因数到角ψ1）利捡用方雾程式娃求出ψ：2）利扭用公牲式求克出ψ：6.墨3同步塘发电涉机的助运行遥特性同步绘发电查机的晴开路刻、短羡路及灭零功玻率因峡数特重性都元是同渴步发望电机木的基劣本特帐性，短通过询它们沃可以散求出娇同步独电机昨的同散步电虏抗及蚁漏电清抗，坏以确热定同驳步发疫电机康的其裁他特趴性。一、汉空载幅特性誓：当同剧步发礼电机飞运行漫于移时，趣即称村为空检载运恐行。显然互，此板时我规们通芦过改先变励厚磁电者流，哪则气喂隙中睛的旋必转磁枪通及锹电枢谨绕组帜中的燃感应骄电动掌势都泪会随蛮之发竹生变章化。1）鸡开路冠特性补：空隆载时苍不同势励磁爸电流努和产散生空跟载电犯势之京间的宰关系廉，如图更所见克：因案正比唤于鞋，疾而励穷磁电哈流又纠正比呜于励考磁磁环势，疏所以井开路穴特性坐曲线单与电石机的鄙磁化打曲线颈在形信状上醉完全达相同诉。开却路特苍性主小要有晒两个耽用处甚：（1覆）开弹路特记性可通以反货映出元电机金设计班是否迁合理耕。如效同前有面所赚分析屈的情题况一舟样，裳额定锐电压拐应位素于开到路特削性开井始弯趋曲的泛部分欺，例四如图与中的A点，走这样闹才比淋较经余济合俘理。（2鸟）同垮步电暴抗是歇同步伍电机槽中一招个极浅为重围要的栽参数陡，同轰步电神机的叛许多早性能设由它胃所决墓定。勒开路呈特性挨配合忌短路沙特性抱可以威求出纯同步城电抗答。2.声短路冠特性：当同奥步发系电机尊运行潮与瓦，电枢有三相概绕组即持续句稳态妻短路煌（即U=谢0）时，随称为场短路嘴运行纱。如慨改变洋它的捆励磁炊电流五，三泪相短障路电佳流也拐随之扁而改顶变。洋短路扒特性喘就是响研究霜这两苦个量胜之间叹的变享化关苏系，责曲线炸。如果条略去俊电枢孔电阻婚，并洞将形代饥入上乘式可倍以得创到：根据知上式礼可以锁画出暑短路骨运行乞时的忍相量吗图见希图：熊因为柏忽略承了电魄阻效胁应，灵电枢存是纯萄电感竹电路扎，短续路电饱流滞暗后于据电势劣90决电角款度，所以诸产生透的电偶枢反蚁应是连直轴轨去磁絮效应已。此枕时电盆机内窄的磁而通很束弱，角磁路撇是不乘饱和黑的，雅所以尚同步漆电抗掌为一廊个常伞数。料从上壮式我膜们可乐以看越出：正比斩于和，而辱又占正比渔于厨，巧所以允正茧比于缎，模因此袜短路扇特性安是一醉条通犬过原荡点的友直线疾，如晶图中碎直线笼2所找示。三相狸短路伍时，载由于智滞后五于毛9爱0电病角度夏，即ψ=玩90土°，因此改在凸虏极电蚁机中梦，短清路电谜流全毅是直门轴分素量，膊而交怠轴分蓝量为西零。肺所以和隐涛极电闯机一值样，直凸极未同步割电机捉在三盏相短漆路时权，由诞于电胜枢磁学势的仓直轴钞去磁播作用锦，使窝电机不中磁终通小励，磁薯路也攀不饱销和，硬所以戏式上割式中柴的捐也是趟一个族常数谢。同步拨发电食机在炭三相天稳态藏短路兼时，贵由于门短路响电流辽所产备生的绪电枢口磁势湖对主举磁极序去磁拔，减简少了金电机运中的围磁通爽及感鞋应电隐势，踩使短倚路电校流不辛致过然大，纯所以平稳态孤的三计相短躁路是掀没有练危险快的。3.渔由开都路及既短路月特性而求取胆同步尺电抗鄙：从特葱性曲印线图拼上我是们可盏以看枪出：1）免在不馆饱和滋区间何，即阀当级很鹊小时乱，运河行于润开路俘特性跃不饱像和部尚分（治直线乘部分炒），籍那么兵与盛之矮比求砍得的扭是同渐步电丧抗的笼不饱蔬和值睛。2）适当处第于饱粥和区裤间：首先瓶从空垒载特培性上猎找到棒对应也于额纽奉定电励压时奸的励窝磁电短流值辆，如搏图中亭的评，再歼从短蜂路特怀性上巡寿找到粒对应赏于此铁励磁示电流闯所产迫生的仇短路蚂电流羞，这映样饱掏和同盘步电驳抗的欧近似厉值为按：在凸豆极电屡机中镰，通惭过开蛋路试政验及根短路逐试验舰只能始求出泳直轴酬同步笑电抗众。根砌据经观验公这式，翼可以敬得到祸交轴津同步棍电抗怖为：4.巷零功经率因恐数特逼性：所谓瞧零功晚率因声数特脏性指：在，=恒脉定值足、划=0火的条钳件下年，所书得到蛮的特扶性。在马=逆定值棋条件朋下，登把电络压及征励磁径电流伶的变种化关呼系描袜绘成揉曲线条，便叨得到因零功否率因惹数特被性（酱见图坛）。由于制同步亲电机英是在鼓电感删负载余下运驳行，络而电必机本喉身的织阻抗歪也是枣电感哲性的悠，因捷此，楚电势韵和电否流之记间夹馅角ψ=观90居°，所以吓电枢伪反应俯是纯孩粹的朝直轴邀去磁宿效应甩。此网时的胜相量另图如衬图所夫示。同步拜发电毒机在院电感蛛负载惕下运许行，之磁极松磁势惑补偿练了电邻枢反充应去番磁磁妖势后办，剩肃余部臣分在火电机界气隙虎内产私生磁快通。溪所以亭励磁促电流扔增加辛时，趣磁路崭能逐牧渐饱劣和，敢电压条上升息逐渐宣缓慢季，使还曲线搏弯曲脆，实致际上垮，零除功率生因数忧特性搭曲线汁的形失状与兆开路付特性马曲线夕颇为躲类似并。下净面研偿究零好功率染因数午特性陆与开掀路特静性之扔间的徐关系详。在上要图中携我们候可以惑看出狂，当U=唤0时的摆情况广。在开野路特租性上禾，渗时，占；拾而在员零功袖率因剖数曲沾线上叮，赛时，扒。叶为什步么在妖零功质率因辜数曲馒线上瓶，电刘压为毛零时信，励猪磁电暮流不干为零钻呢？蜓这是伪因为挑：（1敌）零待功率箭因数献特性搜是在僚定值前条件度下得责到的粪，由青于绕拒组中陷流过计电流鸣，产盟生漏尽抗压贤降精，所狮以需岔要一将定励指磁电恶流裤，以垃产生免电势因来抵平衡组此漏袭电抗住压降屡。（2幼）零第功率榨因数刊曲线辩是在仿纯电蜂感负下载下魔得到雷的，搏从图鹊右以怜看出歌，此毛时的旱电枢劫反应挽是一纲个纯目粹的距去磁影作用境，所以云再需汽要一托定的犁励磁份电流幅来抵阁消此致电枢哈反应锦去磁泻作用酿的影嫩响。称为艘特性田三角初形，轿它的捡垂直倾边是定子报漏抗您压降成，水贱平边位是电奥枢反乳应去券磁磁誉势，沫这两势边都端正比捕于电循枢电浪流，馒因此劈燕在电病枢电都流一永定时捕，此央特性咱三角米形的懒大小倍不变疑。所暗以当盆特性紫三角挤形的A点在辣开路纽奉特性阶上移货动时性，C点的聪轨迹双就是侄零功沫率因层数特绒性。秃当然程也可域以用葛作图付的方探法求身特性债。13辉.6业同搏步发么电机薄的外掩特性川和电识压调胁整率13丈.6缘瑞.1蛾外特亚性：外特怪性：否在的条惜件下妙，同默步发舍电机大作单指机运勉行，晶端电翻压U随负粒载电沈流而垒变化凉的关爹系特社性曲地线。显驱然，外特师性曲肯线和柜负载讨的性计质密眯切相首关。塔如图时所示斩：1）廊当是笋感性击负载储时：祝曲线精（1香），线此时驾随着敲负载笼电流舰的减疫少，橡端电呢压诼舰步上受升。贷这是页因为殖考虑亭了电修枢反蒙应的雄去磁亭作用宽的影匆响，沫随着转电枢帽电流吐的减腊少，状电枢津反应食的去馅磁作驻用减满弱，惑电机构中的五合成残磁通熟增加稠，所院以端萍电压段诼渐瓜增加校。2）蕉当是检容性容负载啦时：惹曲线水（3骂），停此时滋电流肝超前冬电压盖，此办时的筑电枢洞反应优是增亦磁作酒用，少随着舅电枢锋电流局的增蛮加，课合成安的磁置通在热减小虾，所浙以端昂电压禁下降税。3）静纯电援阻负胸载：凉曲线价（2乳）。13案.6奴.2永电压次调整低率：定义原：发隙电机牺的端备电压嫌随负抚载的份改变善而变赶化，肉变化男的程家度我亲们可厚以通满过电乳压调疗整率富来载衡量彻。即歉：空载址与额价定负龙载之渡间的绑电压尖调整伪率。谷当然月，负粘载是债任意饮负载南，不誉仅仅玩指额简定负污载。暗如图钟，从警图上岸我们婆可以俱看出支：影响仓电压始调整短率的灰因素梯有：估功率遮因数牌和同罪步电播抗。繁一般龄发电觉机的江电压接调整粥率较赤大，塔常在唯20雀%-泥-4炕0%迁之间遭。第1斧4章泰同残步发搬电机稀的并阻联运纱行14纲.1徐同步监发电黑机的市并联川运行一、支并联杆运行你的优旬点：同步戒发电美机在焦运行迟时，雷总是钻并联刻在一幕起的论，而发并电厂区彼此菌之间扣也是孝并联筛在一老起以秤达到组成滋强大遣的电赖力系坊统，俗这一拼点不棉难理诉解因为：1提高镰电能司供应幕的可宗靠性2、沫提高语发电伟厂的东运行鸟效率二、坐发电易厂投蛮入并窗联时竞的理仗想条俊件：我们永知道忽由发犁电厂抽生产介的电励能首成先考词虑的就是贱并网琴运行挨，然缺后供叔给各用个用优户，市那么这里孤就存灵在着吼一个兼很重酷要的覆问题渔，就来是在怎样脸的条孙件下饼，发都电机复才能跟并网短运行匪？1、部发电犬机电外压的婶有效迈值U与电佛网电锻压佳的有效值U1相等钩，且他相位诵相同2、侦发电翁机的惩频率f与电配网的习频率f1相等3、晨发电占机的阻相序堪与电因网的例相序供一致那么菊，如竞果上声述条祥件不股满足胳，将啊会怎运样呢眼？1）培如果唱电压贴的有汪效值俯不等侄：如孩图可造见。在由榴电网A和发浇电机B所构聚成的非回路漠中将钥会产箭生一觉个差少额电暑压：显然怨，当汗开关K闭合表时再钥整个逢回路蜡中必夸然出渡现瞬打态冲挖击电沈流，寨因此狮，条搬件1觉）必须卡满足。2）如果兄频率框不等：同为理，墙在频筑率不斥相等春的情况阳下并劳网运与行，南也将棒会产久生瞬翼态冲休击电流，敞进一温步延亭伸，在当相咬序不俊同的春时候努，显见，劳不能侨进行火并网贵运行舰！三、段三相锦同步救发电勾机的洲并联洋方法靠：1）和直接斤接法殿（灯潮光熄辣灭法鸡）：如图愤可见服:如果取电网川电压胸和发顽电机五电压姜的大仅小、劲频率陕一致担，并泡且向遥量A1帜，B袄1，穗C1和A，机B，绍C完全萝重合喇，则尚差额本电压笋=0侵，显琴然此伏时灯供是熄刊灭的援，建可以悬和闸膛并网姿。而如夹果频达率不努相等递时，则两越组相某量以赏不同泽的角就速度鲜旋转雄，即岛，柿因灰此存评在着阅相对圣运动烂,如任图所敢示。此时惰两组受相量机端点舒的距宅离症、抢、分别狭表示穴三个鱼灯上板所承殖受的辉电压上、、随着英两组悟相量倾旋转做速率跌不同际，姐的大胞小发途生改晴变，拌在0考～2U之间丝式作周幻玉期性涂变化由，所旁以灯扛时亮结时暗需。灯萍光闪帮烁的谈次数煌决定殊于两堆组相券量间革的相撞对速昂率。此时池可以燃调节熔发电贩机的搂转速吉，使榜发电叠机的药频率庸接近蹄于电煤网频费率。巷当它询们十持分接塑近，准而且灰两组蔽相量努完全谨重合剃时（揭图1愧4-燃5a）合，表示逃=0招，此辉时可究以合才上开庄关，梢发电鸭机并共联到桶电网环上了编。2）灯光胡旋转饼法：如吩图可板见，到灯1脱的接适法不召变，灯2舍和3投交叉忍接于项发电有机的仅端点胸，不趟难想呀象，拿灯1厌熄灭比，而财2，宪3同步时明承亮时糠，应碌该是焦发电群机和贪电网臂完全挽重合毛时，为即同借相位臣，同归频率犁，同元大小拌，可革以合穴闸。而当袭频率狭不相渗等或壮不同嚼相时浅，又舟是怎枪样的急呢？A、频率弹不等夫时：符即发嘱电机筐和电俊网的肠角速戴度w,烦w1不相矛等，挎其中完，令A1瓦，B帜1，烂C1表示永电网性电压弊，A，斤B，狱C表示梳发电浙机电越压，绳这样陆如图刊：a)灯1习灭，嫁2、唤3亮b)灯2级灭，侦1、格3亮c)灯3吨灭，勉2、搬1亮正因羞为我势们所编看到每的是冰旋转脂的灯爸光因呼此叫做灯光音旋转粪法。这颜显然想不是回我们做所希望看牺到的茂，可际以通疏过调茫整发纳电机输的转漠速，槐以达卵到改臭变频贞率的犁目的，这鲁样，敏当满岗足要弯求时娇，可疗以合堡闸。B、相位吐不等克时：进城行并叛网运希行时糖，如晕果我恨们看督到的作是三毫个灯争同时蜓明暗阁，则起可断找定发以电机赶和电赛网的缩慧相序傻肯定也不同朴。因家为我妙们采劫用的徒是交品叉接舰法，弓如果博相序建是对另的，江应该退是依情次旋饱转的拆，而特现象软却是森同时废明暗阔，这楼就证老明实北际上帐是直恳接接捐法，也这时流只需场调换追发电搏机接寨到开笋关K上B、形C两相毁的接猎法，县就可枪以改私正相乔序。总结浇：1、政在直坝接接圾法中狮：频渗率不馅同时吸，灯允光是粮同时忆明灭岭的，肺相位抽不同换时，恒是旋遣转的2、胀在交应叉接居法中企：当车频率短和相著位不母相同炼时，乒灯光惕是依键次旋证转的邪。3）兴自整泛步（妙自同命步）峡法：利彩用同记步指酱示灯灭进行喘并联洪的方怨法，转在现愤代的战电厂碌中已翻不再州采用桥，而绳代之偶以各是种半勾自动份或全莲自动障的并茂车装冷置，幻玉不过乎它们找的基蚂本功道能还条是一骑致的映。合闸跟瞬间尿必须的注意慎的是糊：励磁椒绕组黎必须宪通过介一限流电纸阻短烦接起墓来。因为柳励磁郑绕组静如果怎开路勾，将赤在其中腐感应摩出危树险的腐高电向压；爸励磁胖绕组碰如果渗直接狠短路，黄将在以定、子转子托绕组城中产阁生很贯大的茧冲击架电流毁，自同思步法捎的优圾点是照：操授作简巴单，荒能在堂紧急雨情况下将赚发电角机迅忽速并锤入电挖网；火缺点痒是：旧合闸抹时有唯冲击电梁流。14再.2狗隐痒极同献步发深电机构功率尼平衡挽方程嫁式和兆功角忆特性一、全功率说平衡犁方程进式：P1=PM+pm+pFePM=PCU+P2由此锡可见敞：P1=pm+pFe+PCU+P2在发幕电机检中，皇定子航铜耗朽是极芬小的辉一部吉分，为了填分析蚊简单兵，常筹常忽义略，臂因此戒：PM=P2=从隐默极同架步发削电机充向量坛图可曾以看熊出：从图念得：所以梅有最后稳：可帆得由此拐，我搞们得蜂到了歪隐极误同步亡电机抗的功角特攀性表炕达式旬，差即当e0和u为常庸数时稠，电磁功旧率和炉功角皱之间师的函疫数关挂系。美显然狼，当功角干=9恐00时，绸电磁命功率脂达到荣最大受值。即它正矩比于E0（即励喜磁电优流）纪,反牙比于妖同步滩电抗。话从功吓角特口性可娘以决爬定电面磁转扛矩与岁功角洋之间述的关着系，杠由此颈可以删得出鸽相应胆的电献磁转适矩，贝为式中贸，单绿位是W；单位崖是ra围d/件s；单位忙是N·蚕m。14皱.3港凸极介同步丧发电唉机的层功角制特性如同慢隐极困电机鸣功角贫特性俩推导税方法汗一样喝，可以得击到凸踩极同聚步发弟电机崭的功锁角特概性。危如果略去棍电阻喂损耗盆，式傲（1芝4-扒4）质对凸辣极电莲机也能梅成立示。参林看式瓦（1迅3-晨2）冶得:下面僻，我节们来乒看一胡下它赌的向胳量图享：从凸起极发仍电机微的相储量图懂图1疤4-轧12需可以使看出穗：或最后孟，可碗得：式中狭为荡基本愧电磁绝功率钞；为附评加电屈磁功迫率显然舞,此肌时当畏功角收=9司00时,夸电磁存功率惯并不玻象隐极级式一淹样达猫到最至大,冷而是蕉提前度.凸极话同步长发电句机的雀电磁薄转矩或和隐锹极发滥电机恰的推库导方鸭法一息样，涛在恒巩定转降速Ω1下，漆转矩弯和功塑率成爸正比造，于课是得糠：式中为基掌本电选磁转舍矩；删为客附加衫电磁秃转矩灯，又武称磁每阻转惰矩。14饺.4洗功角竿的物肆理意针义及辈静态外稳定穿概念一、抵功角朋的物李理意嗓义:我们昂已经全知道钉功角绸和电答磁功夹率是可密切伞相关的，尸实际鞭上同鱼步发丸电机混输出勤功率税的大驳小及稳定怜运行炼问题制，都孤和功管角是假紧密塘相连慢的。已知橡：在这按里我辞们忽劣略了锐，炼作出鸭相应办的向眯量图头可以响看出除：此时绕，磁通串与慎之州间的总夹角搞就是E0和U之间苍的夹前角，也就镜是转犬子磁孝极与恼合成神磁场添之间虎的夹回角，由街此可驰见，在发握电机答运行捉时,E0永远世超前莫于U，也妖就是诱说，贷转子榆磁极咱轴线尘永远菊超前络合成双磁场名轴线自一个黄角度筐。二、爷同步韵电机怜的稳终定运菜行问致题：同步滴电机贿能否忧稳定凳运行躁，与届功角摸的大悠小有密切峡关系睁。在抛这里瘦，我播们先皆来看哲一下树什么慕是电克机的快静态场稳定钥，为梢了分名析简浩便起跌见，语略去究铁芯齿损耗妥和机怨械损贿耗，这狂样，截可得P1=PM，静态宣稳定倡：电懂机在尘运行测时，挥受到凡外界丽的干冤扰，般从而蛋导致今运行连偏离毒原先抬的运总行点滚，而太当干退扰撤增去后饮，电菜机又壳能自蛋行回雨到原新先的皮点继肝续工衣作，过就叫帐做电刻机的送静态摔稳定剖。这湾样一勿来，愚如图崇所示蔑：作如赏下分持析：1）列在a点，P1撑=PM，即输凡入P1和输能出PM相等，该电机它稳态独运行2）挂来一贤个干锤扰，血假定辣使得P1增加招到P1券'仰，显然咽电机尽的转才速将冒增大忌，因鱼为功塘角和芦转速成正殊比关摔系变钉化，累所以镜，功底角也狮将增笑大，推出PM也增摄大茂，这粮样一厚来，仰我们迁可以雨看出在b点电刚机将协达到恰一个药新的与平衡州点，态从而继续隆稳定熊运行峰。3）括由此偏可以酬推出安，当品功角临在00--距-9拜00之间括变化股时，雀发电揉机有银自动疤保持禾同步撑的能抛力，是发论电机巴稳定运行役区域民。在正稳定臂运行驴范围婶内，免电磁垃功率的改寄变只奏会改导变功油角的参大小纯，而赖转子粱的稳定转船速是跨不会长改变赞的，宽永远宿以同饲步速犁旋转遇。4）厕而在喉900—1燃800之间亦，电附机是氧不稳扑定运行的扫，在顶功角撤=9森00时，输入打的机标械功特率到达与政最大惰电磁戴功率姓相等陡，即当功设角大固于9究00时将岭失去也同步悟，失慌去同珠步后乓，化装在畏电网强与间阳的保狠护开倍关产责生动拾作，将发都电机硬从电水网上拣拉开筋。14绳.5羞同温步发血电机造有功雾功率霉及无丛功功波率的全调节课、V形曲闭线一、飞有功尼功率痰的调初节：已知东，在荷忽略受铜耗圈的前拆提下挤，PM=P2=而PM和P1从功以角特柔性可马以看葡出是确成正送比关系的丈，所刚以，浙想要遣增加墓电机蚀输出亲的有颠功功瞧率，纸从功遵率平琴衡的旷观点姓来看勉，只有丸增加汽原动猜机的秋输入俯功率P1。二、例无功闪功率窄的调伸节：为简袄便起葬见，留在调坟节无枣功功瓣率时轻，假神定发电机榴输出评的有英功功拣率不熔变，央于是冒：由于m、灰U、劳Xs均是肥定值让，所彼以在有众功功哗率不颗变的零情况跃下调仪节电哑机的迷无功钳功率浅看图予：E0的变莫化必搜须满趴足在CD直线谊，而祥相应阅的Ia的变拒化必笔须在AB线上踪蝶。1）掩当Ia1与U同相椒，即=1。此时堂发电机向蓝电网淋输出义的全健部功撒率都骂是有吵功功泊率，无功促功率水为零盆，此姿时的纤电枢雪电流什为最产小值暖，所对比应的掉励磁兽电流欺我们源叫做习正常未励磁某电流挣，此时悲组成卵的是气一个局直角捐三角王形2）槐增加芦励磁扶电流困，则戏空载犹电动色势E0相应冶增加芬，看讨图可宅见，壶电枢皱电流粱由Ia1,Ia2伐,电动估势变战化到E02，此时假整个描系统美出现项了无禽功电紧流，们并且武是滞宫后，劣即此时票发电船机将撤向外搭输出肝滞后惧性的灿无功涛功率赔，整时个状租态我每们称淘之为过励男。3）捏减小炼励磁闻电流械，则识电动透势亦肯减小碑（在恼正常励备磁电裕流对浊应的生情况挎下）秤，由铺图可壮见，此时喂电流芬超前在，即吸向外搜输出超前善性质腊的无功功初率的肾电流智，整质个状腐态我捐们称座之为肺欠厉陷。由上烫可见幕，对瞧于无罪功功冻率的让调节垫，可以族通过对办励磁袖电流鄙的调鹊节实凝现。三、棵同步剃发电淹机的V型曲辩线：将不稀同励非磁电绳流及仁与其晃对应疯的电庙枢电起流画成曲功线，勉此曲照线称V形曲及线，连曲线搂的最捉低点对应安的是婶，相律当于歇=伤1派的情勺况，疯此时我的励透磁电历流为法正常秧励磁掩电流娱，如您果增商大则悄进入好过厉窗，输代出滞秋后的筐无功丙电流表反之村为欠畅厉，沉输出糖超前次的无秧功电炉流。如图鸣所示奏：第1您5章摆三相附同步畅电动恨机同步舍电动蚀机：抱转速做不随党负载墨的变弹化而讯改变15喷.1订同顽步电买机的欣三种妇运行鼻方式一、般同步抛电机劳的三余种运耳行方距式：如右剑图：1）消转子调轴线慢超前戴定子帆轴线豪，产帽生的桑电磁伟转矩置为制珍动性插质显舟然是粱发电秒机。2）党转子刑轴线慕和定蔬子轴子线相本重合廊，此来时的扩功角为切零，求电磁宿转矩每为0枣，所昌以这猾是一搂种从插发电机给向电塞动机绝过度旦的临淋界状觉态。3）率转子恐轴线营滞后迎与定叙子轴昨线一称个功忧角，却此时产截生的度电磁汪转矩巾为驱些动性悟质，具所以御我们可以煮断定携电机天为电伐动机阔。15蓝.2蛙同步监电动帽机的罢基本途方程辽式、侨相量皇图及捷功角循特性同步申电动塞机的砖电势仿平衡固方程村式及休相量币图，可以靠通过家同步船发电滑机的晴电势助平衡欣方程脾式及底相量粒图转陵化求事得。一、缩慧基本净方程捎式：1、揉电动掉势：同理居可得框出凸含极式壳：2、坏相量驰图：镇相对敌与发决电机结，即四可作春出相角应的锅电动饥机的井相量查图。3）干功角沙特性富：在泽同步资发电拿机中已，我追们令排电流寒流出班的方嫌向为慰正方起向，疯而在幕电动类机中情，理省论上趋，我萌们仍俘然可尘以这痛样，芬但为豆了大咱家好例理解缩慧，我亲们设霸电流瞧流入缓的方料向为道正方馅向。投这样敏，我装们可铁以仿烂照同粪步发咏电机作列出翁同步公电动恶机的君功角寇特性抽表达慨示：即：这样她，我奏们就系可以信画出育凸极贤同步校电动察机的耐功角特奇性曲笨线。叹为了圣结构亦上的口简单朱，在斑某些呆小容量毒同步暖电动化机的梁转子尊上不煤安放选直流时励磁芹绕组，怎因此帖转子锣就不梦能产矿生磁围场，奶感应笼电势，此菌时电功动机袍的电辞磁功顷率并驳不为牛零，仍有有了薯电磁符功率按就有帝电磁川转矩隙，因庸此转膏子没见有励职磁的凸配极同焰步电蜡动机胡也能缺旋转嘉。15枯.3刑同步妨电动努机无掘功功窜率的窃调节一、弓无功楼功率日的调体节：同步迫电动垫机的补功率刑因数扑是超吐前还这是滞孟后，遗和发电眯机一武样决尘定于载励磁键状态吨。先看辨一下卖同步电否动机兔的V型曲足线，卖注意偷到：1）庆过励辨时，唇电动李机从买电网刮中吸钥入超铺前的桌无功电下流，2）泼欠励获时，蛋从电洋网中扫吸入假滞后历的无呜功功递率电眼流，显然酒，电寨动机类的功队率因啊数是烘可以勿通过索改变带励磁电流版来进饭行调庸节的须。我们醒知道屿，感剂应电贯动机宿必须刷从电喉网吸案收激击磁电流分来建济立磁吵场，址所以沉现代老