电机学课件-同步电机电枢反应

同步电机电枢反应欢迎来到同步电机电枢反应的深入探讨。本课程将详细介绍这一重要概念，以及它对同步电机性能的影响。同步电机的结构定子固定部分，包含三相绕组。转子旋转部分，包含励磁绕组或永磁体。气隙定子和转子之间的空间，用于磁场交互。同步电机定子与转子间的磁场定子磁场由三相交流电流产生，形成旋转磁场。转子磁场由直流励磁电流或永磁体产生，形成固定磁场。同步电机转子的同步旋转定子磁场旋转以同步速度旋转。转子跟随被定子磁场拖动。同步速度达成转子与定子磁场同步旋转。同步电机转子的位置表示电角度用电角度表示转子相对定子的位置。时间可根据时间计算转子位置。相位用相位角表示转子位置。同步电机转子磁场的表示1磁极方向N极和S极的指向。2磁通密度磁场强度的大小。3空间分布磁场在空间的分布情况。同步电机电枢磁场的表示三相绕组由三相交流电流产生旋转磁场。磁场强度与电流大小成正比。旋转速度与电源频率有关。同步电机转子磁场与电枢磁场的叠加1转子磁场固定方向的磁场。2电枢磁场旋转的磁场。3合成磁场两者叠加形成的总磁场。同步电机电枢磁场的旋转三相电流产生交变磁场。空间分布120度相位差。旋转磁场形成恒定幅值的旋转磁场。同步电机转子磁场与电枢磁场的夹角0°无负载转子磁场与电枢磁场对齐。θ°负载时产生夹角，称为功角。90°最大功率夹角接近90度时输出最大功率。同步电机电枢反应的定义电枢反应是指电枢电流产生的磁场对主磁场的影响和作用。电枢电流定子绕组中流动的交流电流。主磁场转子产生的磁场。相互作用两个磁场的相互影响。同步电机电枢反应的等效表示磁动势法用磁动势表示电枢反应。磁通法用磁通量表示电枢反应。同步电机电枢反应的分类直轴电枢反应沿着转子磁极轴线方向的电枢反应分量。交轴电枢反应垂直于转子磁极轴线方向的电枢反应分量。复合电枢反应直轴和交轴电枢反应的综合效果。同步电机励磁电流反应1励磁电流转子绕组中的直流电流。2主磁场产生固定方向的主磁场。3影响决定了同步电机的无负载特性。同步电机负荷电流反应负荷电流定子绕组中的交流电流。电枢磁场产生旋转磁场。影响改变总磁场分布，影响机器性能。同步电机电枢反应的合成1主磁场由励磁电流产生。2电枢磁场由负荷电流产生。3合成磁场主磁场和电枢磁场的矢量和。同步电机电枢反应的向量表示矢量图用矢量表示各磁场分量。相角表示各磁场之间的角度关系。幅值表示各磁场的强度。同步电机励磁电流反应与负荷电流反应的关系无负载仅有励磁电流反应，电枢磁场为零。有负载励磁电流反应和负荷电流反应共同作用。同步电机电枢反应的等效电路电枢电阻表示定子绕组的欧姆损耗。同步电抗表示电枢反应的感应效应。漏抗表示漏磁通的影响。同步电机转子电流的计算励磁电压施加在转子绕组上的直流电压。转子电阻考虑转子绕组的电阻。转子电流根据欧姆定律计算。同步电机激磁绕组电流的计算Vf励磁电压直流电源提供的电压。Rf励磁电阻激磁绕组的电阻。If激磁电流If=Vf/Rf同步电机转子电流对电枢磁场的影响1主磁场产生转子电流产生主磁场。2磁场交互主磁场与电枢磁场相互作用。3性能影响影响机器的输出特性。同步电机励磁电流对电枢磁场的影响磁场强度增加励磁电流可增强主磁场。饱和效应过大的励磁电流可能导致磁路饱和。功率因数调节励磁电流可改变功率因数。同步电机负荷电流对电枢磁场的影响磁场畸变负荷电流导致电枢磁场畸变。交互作用与主磁场相互作用，产生电磁转矩。同步电机电枢反应对转矩的影响电枢反应增强负荷增加，电枢反应增强。磁场交互主磁场与电枢磁场相互作用。转矩产生产生电磁转矩，驱动负载。同步电机电枢反应对效率的影响1铜损电枢电流增加导致铜损增加。2铁损电枢反应影响磁场分布，改变铁损。3效率总体效率受到影响。同步电机电枢反应对功率因数的影响功率因数电枢反应影响有功功率与视在功率的比值。电流相位电枢反应改变电流与电压的相位关系。系统效率功率因数的变化影响整体系统效率。同步电机电枢反应对工作特性的影响电压调节电枢反应影响端电压的稳定性。功率输出电枢反应影响最大功率输出能力。稳定性电枢反应影响机器的动态稳定性。降低同步电机电枢反应的方法1优化设计改进磁路结构，减小电枢反应。2阻尼绕组使用阻尼绕组减弱电枢反应影响。3励磁控制通过调节励磁电流来抵消电枢反应。同步电机电枢反应的补偿静态补偿使用静态无功补偿装置。动态补偿采用励磁