37同步电动机与同步补偿机--电机学课件--汤蕴璆主编(第三版).ppt

同步电动机与同步补偿机 电机学6 9 电气工程学院韩力 2008 2 电机学教案 2008by重庆大学电气工程学院韩力 hanli 023 65111229 同步电动机概述同步电动机的工作原理同步补偿机简介 本节内容 3 电机学教案 2008by重庆大学电气工程学院韩力 hanli 023 65111229 同步电动机的结构一般采用凸极结构 磁极表面安装有起动绕组 阻尼绕组 同步电动机的优点可以改善功率因数 低速时 同步电动机的体积与重量比同容量 同转速的感应电动机要小 气隙大 Xd小 过载能力高 静态稳定性好 同步电动机的缺点起动不方便 只适合恒速负载 结构复杂 成本高 同步电动机概述 4 电机学教案 2008by重庆大学电气工程学院韩力 hanli 023 65111229 电压方程 相量图功角特性功率方程 转矩方程功率因数特性V形曲线起动方法 同步电动机工作原理 5 电机学教案 2008by重庆大学电气工程学院韩力 hanli 023 65111229 同步电机运行状态的变化 6 电机学教案 2008by重庆大学电气工程学院韩力 hanli 023 65111229 同步电机电压方程与相量图 发电机惯例 电动机惯例 同步电动机电压方程 7 电机学教案 2008by重庆大学电气工程学院韩力 hanli 023 65111229 同步电机电压方程与相量图 发电机惯例 电动机惯例 8 电机学教案 2008by重庆大学电气工程学院韩力 hanli 023 65111229 凸极同步电动机的相量图 9 电机学教案 2008by重庆大学电气工程学院韩力 hanli 023 65111229 同步电动机的功角特性 发电机惯例 电动机惯例 10 电机学教案 2008by重庆大学电气工程学院韩力 hanli 023 65111229 同步电动机的功率方程和转矩方程 功率方程 转矩方程 其中 11 电机学教案 2008by重庆大学电气工程学院韩力 hanli 023 65111229 隐极同步电机的标幺值系统 发电机 电动机 12 电机学教案 2008by重庆大学电气工程学院韩力 hanli 023 65111229 同步电动机的工作特性 前提 U UN If IfN工作特性 Te f P2 IM f P2 f P2 cos f P2 13 电机学教案 2008by重庆大学电气工程学院韩力 hanli 023 65111229 同步电动机的功率因数特性 If I f I f 结论 在同一励磁电流下 随着负载的增加 功率因数从超前变到滞后 在同一负载下 调节励磁电流 可以改善功率因数 14 电机学教案 2008by重庆大学电气工程学院韩力 hanli 023 65111229 同步电动机无功功率的调节 正常励磁 M 0 cos M 1 Q 0过励磁 M0 cos M滞后 Q 0 感性 15 电机学教案 2008by重庆大学电气工程学院韩力 hanli 023 65111229 同步电动机的V形曲线 结论 调节励磁电流 就可以调节同步电动机的无功电流和功率因数 当同步电动机工作在过励状态时 向电网吸收超前无功 可改善电网的功率因数 16 电机学教案 2008by重庆大学电气工程学院韩力 hanli 023 65111229 超前与滞后的无功功率 17 电机学教案 2008by重庆大学电气工程学院韩力 hanli 023 65111229 欠励 过励 超前与滞后的无功功率 无穷大电网 18 电机学教案 2008by重庆大学电气工程学院韩力 hanli 023 65111229 同步电动机的起动问题 同步电动机没有自起动转距 定子通入三相对称电流 在气隙内产生转速为ns的旋转磁场 转子通入直流励磁 产生N S极 定子前后半周对转子磁极的作用力相反 产生的平均转距为零 无法自起动 19 电机学教案 2008by重庆大学电气工程学院韩力 hanli 023 65111229 异步起动法辅助电动机拖动起动法变频起动法 同步电动机的起动方法 20 电机学教案 2008by重庆大学电气工程学院韩力 hanli 023 65111229 采用感应电动机工作原理 在转子极靴上加装起动绕组 发电机称为阻尼绕组 起动时 励磁绕组不能开路 以免产生过大的感应电势 击穿绝缘 亦不能直接短路 对起动不利 需串入阻值约为10倍的电阻 当异步起动使转子转速上升 转接近同步速 加入直流励磁 进入同步电机运行状态 同步电动机的异步起动法 21 电机学教案 2008by重庆大学电气工程学院韩力 hanli 023 65111229 同步电动机的异步起动法 22 电机学教案 2008by重庆大学电气工程学院韩力 hanli 023 65111229 定义 一台不带机械负载的同步电动机 专门用于发出 或者吸收 无功功率 以改善电网的功率因数 也称同步调相机 相量图 同步补偿机 过励 电容器 欠励 电感器 结论 只要调节励磁电流的大小 就可以灵活的调节无功功率的大小与性质 23 电机学教案 2008by重庆大学电气工程学院韩力 hanli 023 65111229 当电网负荷较大时 为了改善功率因素 同步补偿机应过励运行 当电网负荷很轻时 高压长输电线路将呈现较大的电容作用 使受端电网电压升高 此时 同步