第15章同步电动机和同步调相机.pptx
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1、第15章 同步电动机和同步调相机步电动机和同步调相机 要求要求 理解同步电机由发电机状态过渡到电动机状态的可逆原理。理解同步电机由发电机状态过渡到电动机状态的可逆原理。掌握同步电动机的电动势方程式、相量图和功率因数的可调原理。掌握同步电动机的电动势方程式、相量图和功率因数的可调原理。掌握同步电动机的功角特性和磁阻电动机的工作原理。掌握同步电动机的功角特性和磁阻电动机的工作原理。掌握同步电动机的起动方法。掌握同步电动机的起动方法。掌握同步调相机的工作原理和特点。掌握同步调相机的工作原理和特点。第15章 同步电动机和同步调相机步电动机和同步调相机15.1 同步电动机的工作原理同步电机可作:发电机运
2、行、电动机运行、调相机运行。同步电机可作:发电机运行、电动机运行、调相机运行。一、同步电机的可逆原理1.发电机运行发电机运行 电磁转矩为制动转矩。电磁转矩为制动转矩。转子磁场在前转子磁场在前合成磁场在后合成磁场在后 机械功率机械功率电功率电功率第15章 同步电动机和同步调相机步电动机和同步调相机逐渐调节逐渐调节 发电机发电机 空载空载 2.空载运行空载运行 如果撤去原动机如果撤去原动机:同步发电机同步发电机 空载运行空载运行 电动机电动机 空载空载这是,合成磁场略超前转子磁场,若忽略空载损耗,则这是,合成磁场略超前转子磁场,若忽略空载损耗,则第15章 同步电动机和同步调相机步电动机和同步调相机
3、如果撤去原动机,并带上机械负载:如果撤去原动机,并带上机械负载:3.同步电动机运行同步电动机运行 合成磁场在前合成磁场在前转子磁场在后转子磁场在后电功率电功率 机械功率机械功率电磁转矩为驱动转矩电磁转矩为驱动转矩第15章 同步电动机和同步调相机步电动机和同步调相机电动机电动机发电机发电机 空空 载载第15章 同步电动机和同步调相机步电动机和同步调相机二、同步电动机的电动势方程式及相量图按按发电机惯例发电机惯例画图,隐极同步电动机的相量图和等效电路:画图,隐极同步电动机的相量图和等效电路:有功电流为负值,有功电流为负值,可见:可见:无功电流滞后电压无功电流滞后电压90o发出负的有功功率,即从电网
4、吸收有功功率;发出负的有功功率,即从电网吸收有功功率;发出感性无功功率,即从电网吸收容性无功功率。发出感性无功功率,即从电网吸收容性无功功率。说明:发电机向电网说明:发电机向电网第15章 同步电动机和同步调相机步电动机和同步调相机隐极同步电动机隐极同步电动机凸极同步电动机凸极同步电动机按按电动机惯例电动机惯例画图,同步电动机的相量图:画图,同步电动机的相量图:同步电动机的电动势平衡方程同步电动机的电动势平衡方程电流相量电流相量转过转过第15章 同步电动机和同步调相机步电动机和同步调相机可见,过励运行的同步电动机,相当于电容器,可提高电网的功率因数。可见,过励运行的同步电动机,相当于电容器,可提
5、高电网的功率因数。同步电动机的优点:同步电动机的优点:改变励磁电流,可以改变无功电流的大小,从而改变功率因数的性质及大小。改变励磁电流,可以改变无功电流的大小,从而改变功率因数的性质及大小。过励时,电动机输入的超前性(容性)无功电流增大;过励时,电动机输入的超前性(容性)无功电流增大;欠励时,电动机输入的滞后性(感性)无功电流增大。欠励时,电动机输入的滞后性(感性)无功电流增大。电动机输入电流与发电机输出电流方向相反,电动机输入电流与发电机输出电流方向相反,过励时,发电机输出滞后的电流,电动机输入超前的电流,电枢反应有去磁作用;过励时,发电机输出滞后的电流,电动机输入超前的电流,电枢反应有去磁
6、作用;欠励时,发电机输出超前的电流,电动机输入滞后的电流,电枢反应有增磁作用。欠励时,发电机输出超前的电流,电动机输入滞后的电流,电枢反应有增磁作用。同步电动机的电枢反应性质:同步电动机的电枢反应性质:例15.1.1 第15章 同步电动机和同步调相机步电动机和同步调相机15.2 同步电动机的功角特性与磁阻电动机一、同步电动机的功角特性发出负功率,发出负功率,即吸收功率。即吸收功率。发电机运行时,发电机运行时,为正;电动机运行时,为正;电动机运行时,为负。为负。按发电机来写电动机功角特性按发电机来写电动机功角特性(吸收正功率)(吸收正功率)按电动机来写电动机功角特性:按电动机来写电动机功角特性:
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