变压器和异步电机的补充内容

1、2.9 变压器的并联运行变压器的并联运行复习变压器的运行特性复习变压器的运行特性:电压调整率和效率特性电压调整率和效率特性.定义定义:两台或两台以上的变压器的一次和二次绕组两台或两台以上的变压器的一次和二次绕组分别接到一次侧和二次侧的公共母分别接到一次侧和二次侧的公共母 线上运行线上运行.如图如图.优点优点:供电可靠供电可靠,灵活灵活,效率高效率高.%100)sincos(22*XRIu%10022cuFeppPP变压器的短路阻抗越大变压器的短路阻抗越大,则负载后电压变化越大则负载后电压变化越大;当变压器的不变损耗与可变损耗相等时当变压器的不变损耗与可变损耗相等时,变压器变压器的效率最高的效率

2、最高.举例。举例。【例】某变电所的负荷一天之内在【例】某变电所的负荷一天之内在1600kva和和3200kva之间变化。现有两台之间变化。现有两台2000kva的变压器，空载时的铁耗都是的变压器，空载时的铁耗都是40kw，满载时的铜耗都是，满载时的铜耗都是60kw。问应该如。问应该如何根据负载的变化来投入变压器？何根据负载的变化来投入变压器？解：当负荷大于解：当负荷大于2000kva时，应该让两台变压器都投入运行；当负荷小于时，应该让两台变压器都投入运行；当负荷小于2000kva时，应该只投入一台变压器运行。时，应该只投入一台变压器运行。比较：比较：负荷为负荷为2000kva:如果只用一台如果

3、只用一台,40+60=100 如果用两台如果用两台,40+40+15+15=110负荷为负荷为1000kva:如果只用一台如果只用一台,40+15=55 如果用两台如果用两台,40+40+60/16+60/16=88【例】【例】Y,yn0, 10kv/0.4kv,1000kva 和和 Y,yn0, 10kv/0.4kv,2000kva 可以并联；可以并联； Y,d11,35kv/10kv,1000kva 和和 Y,d11,35kv/10kv,2000kva 可以并联；可以并联； Y,d11,35kv/10kv,1000kva 和和 Y,d5,35kv/10kv,1000kva 不能并联。不能并

4、联。1.理想并联运行的条件理想并联运行的条件变压器理想并联运行的条件是变压器理想并联运行的条件是:(1)空载时并联的变压器之间没有环流空载时并联的变压器之间没有环流;(2)负载时能够按照各台变压器的容量合理地分担负载负载时能够按照各台变压器的容量合理地分担负载;(3)负载时各变压器的电流应该同相位负载时各变压器的电流应该同相位.对以上条件的解释对以上条件的解释.为达到理想的并联运行条件为达到理想的并联运行条件,并联运行的变压器应该达到以下要求并联运行的变压器应该达到以下要求:(1)各变压器的额定电压与电压比相等各变压器的额定电压与电压比相等; (2)各变压器的联结组号相同各变压器的联结组号相同

5、;(3)各变压器的短路阻抗标幺值相等各变压器的短路阻抗标幺值相等,阻抗角相等阻抗角相等.以上要求中第以上要求中第(2)个要求必须保证个要求必须保证.举例举例2-5。总结总结:联结组号不同的变压器或变比相差过大的变压器绝对不能并联运行联结组号不同的变压器或变比相差过大的变压器绝对不能并联运行.2.一般情况下并联运行时变压器的负载分配一般情况下并联运行时变压器的负载分配以两台单相变压器并联运行为例以两台单相变压器并联运行为例.出发点出发点:并联运行的变压器的电压被强迫相等并联运行的变压器的电压被强迫相等.(1)两台变压器的联结组号不同两台变压器的联结组号不同 会引起很大的环流会引起很大的环流,即使

6、空载时也可能烧毁变压器即使空载时也可能烧毁变压器.(2)两台变压器联结组号相同两台变压器联结组号相同,但变比不同但变比不同 会引起一定的环流会引起一定的环流,空载时二次侧环流由以下公式计算空载时二次侧环流由以下公式计算: 2 1211)11(kkcZZkkUI(3)两台变压器联结组号和变比都相同两台变压器联结组号和变比都相同,但短路阻抗的标幺值不同但短路阻抗的标幺值不同 变压器中没有环流变压器中没有环流,负载时各变压器的电流分配由以下公式计算负载时各变压器的电流分配由以下公式计算:12kkIIIZZII或或*1*2*kkIIIZZII根据两台变压器的简化等效电路，有根据两台变压器的简化等效电路

7、，有如果两台变压器的阻抗角接近如果两台变压器的阻抗角接近(实际情况通常如此实际情况通常如此),则可化复数运算为实数运算则可化复数运算为实数运算.总结总结:设两台变压器联结组号相同设两台变压器联结组号相同,变比相同变比相同,当它们并联运行时当它们并联运行时,各自负担的容各自负担的容 量的标幺值之比等于各自漏阻抗的标幺值的反比量的标幺值之比等于各自漏阻抗的标幺值的反比.推论推论:两台变压器并联运两台变压器并联运 行行, 漏阻抗标幺值小的变压器先达到满载漏阻抗标幺值小的变压器先达到满载.补补 有两台变压器并联运行有两台变压器并联运行,已知它们的联结组号相同已知它们的联结组号相同,变比相同变比相同.S

8、1n=1000kVA, S2n=1250kVA,短路阻抗标幺分别是短路阻抗标幺分别是:0.06和和0.07. 回答下列问题并说明理回答下列问题并说明理 由：由： （1）哪台变压器负担的容量的绝对数量大？）哪台变压器负担的容量的绝对数量大？0.933 （2）不断增大总的负载，哪台变压器先达满载？）不断增大总的负载，哪台变压器先达满载？【补】有三台变压器并联运行，已知【补】有三台变压器并联运行，已知S1n=10kVA,S2n=20kVA,S3n=30kVA. Zk1=4%,Zk2=5% ,Zk3=5%. 设总负载为设总负载为50kVA，问每台变压器各负担多少？，问每台变压器各负担多少？ (c=1/

9、25,10,16,24) 作业作业: 2-232.10 三绕组变压器三绕组变压器复习双绕组变压器的原理复习双绕组变压器的原理. 1.结构结构一个铁心一个铁心, 三套绕组三套绕组,连接三个不同电压连接三个不同电压等级的电网等级的电网,第三套绕组常常接成三角第三套绕组常常接成三角形接法形接法,供电给附近的低压配电线路供电给附近的低压配电线路,或或仅仅接同步补偿机或电容器仅仅接同步补偿机或电容器,以改善电以改善电网的功率因数网的功率因数. 标准联结组号标准联结组号:YN,yn0,d11; YN,yn0,y0 例例 110/38/11kV; YN,yn,d11; 10000/10000/10000kV

10、A.采用三绕组变压器的好处：节省材料。采用三绕组变压器的好处：节省材料。画接线图。画接线图。2.基本方程基本方程关于正方向的两种规定关于正方向的两种规定: 左图比较符合实际情况左图比较符合实际情况,右图是国内教科书的一般规定右图是国内教科书的一般规定.按照国内教科书的一般规定按照国内教科书的一般规定,忽略励磁电流忽略励磁电流,有磁势平衡式有磁势平衡式:0332211INININ电压方程式略电压方程式略.3.等效电路等效电路忽略励磁电流忽略励磁电流,根据方程式根据方程式,再把二次再把二次和三次绕组归算到一次绕组和三次绕组归算到一次绕组,得等效电得等效电路如图路如图.其中其中,X1为一次绕组等效漏

11、抗为一次绕组等效漏抗,X2为二次绕组折算到一次绕组为二次绕组折算到一次绕组的等效漏抗的等效漏抗,X3为三次绕组折算为三次绕组折算到一次绕组的等效漏抗到一次绕组的等效漏抗.可以通过短路实验来求这些参数可以通过短路实验来求这些参数,要做三次短路实验要做三次短路实验(见见2-24).说明说明:当电当电源不是加在高压侧时测得的短路阻抗源不是加在高压侧时测得的短路阻抗是折算到该侧的短路阻抗是折算到该侧的短路阻抗,需要再折算到需要再折算到高压侧高压侧.2.11 空载投入电网时变压器的冲击电流空载投入电网时变压器的冲击电流1.现象现象变压器稳态时空载电流很小变压器稳态时空载电流很小,但变压器但变压器空载投入

12、电网有时出现跳闸现象空载投入电网有时出现跳闸现象.表明出现了冲击电流（励磁涌流）表明出现了冲击电流（励磁涌流）2.采用物理概念进行原因分析采用物理概念进行原因分析动态和稳态的分析方法有所不同动态和稳态的分析方法有所不同.抓住两个基本点抓住两个基本点: 铁磁材料有饱和现象铁磁材料有饱和现象;变压器铁心中的磁通不能突变变压器铁心中的磁通不能突变.设变压器铁心中无剩磁设变压器铁心中无剩磁,先考虑两种极端情况先考虑两种极端情况.(1)电源电压过最大值时空载合闸电源电压过最大值时空载合闸根据根据E=U,此时感应电动势必然也过最大值此时感应电动势必然也过最大值,再根据电磁感应定律再根据电磁感应定律:dtd

13、Ne可知此时铁心中的交变磁通必然过零点可知此时铁心中的交变磁通必然过零点,电路立刻进入稳态电路立刻进入稳态,没有冲击电流没有冲击电流,如图如图.(2)电源电压过零时空载合闸电源电压过零时空载合闸根据根据E=U,此时感应电动势必然也过零点此时感应电动势必然也过零点,再根据电磁感应定律再根据电磁感应定律,铁心中的交变磁通铁心中的交变磁通必然过最大值必然过最大值,这就与铁心中的磁通不能这就与铁心中的磁通不能突变发生了矛盾突变发生了矛盾.这时变压器会出现什么这时变压器会出现什么现象现象?变压器一次绕组中会出现一个非周期变压器一次绕组中会出现一个非周期磁通磁通,如图如图, 这个非周期磁通与周期磁这个非周

14、期磁通与周期磁通合成后使得通合成后使得t=0时铁心中的磁通仍然时铁心中的磁通仍然保持为零保持为零,但半个周期后但半个周期后,铁心中的总磁铁心中的总磁通的绝对值达到最大值通的绝对值达到最大值,接近周期磁通接近周期磁通幅值的两倍幅值的两倍.这将使铁心高度饱和这将使铁心高度饱和,此时此时励磁电流的幅值远不止稳态时的两倍励磁电流的幅值远不止稳态时的两倍,大约为大约为80倍左右倍左右,也就是额定电流的也就是额定电流的4倍左右倍左右.3.限制措施限制措施对于三相变压器对于三相变压器,空载合闸时总有一相空载合闸时总有一相电压接近过零点电压接近过零点,因此该相绕组常常出因此该相绕组常常出现冲击电流现冲击电流,

15、使得保护装置误动作使得保护装置误动作.可以在一次绕组回路中串一个电阻可以在一次绕组回路中串一个电阻,一一方面可以限制冲击电流的大小方面可以限制冲击电流的大小,另一方面另一方面可以减小一次绕组的时间常数可以减小一次绕组的时间常数,加快冲击加快冲击电流的衰减电流的衰减.等到电路进入稳态等到电路进入稳态,再将电阻切除再将电阻切除.4.采用数学方法进行定量分析采用数学方法进行定量分析空载合闸时，不计绕组电阻，变压器一次绕组的电压平衡式为（用瞬时值表示）：空载合闸时，不计绕组电阻，变压器一次绕组的电压平衡式为（用瞬时值表示）：)sin(2011tUdtdN00cos)cos(mmt解得：解得：分两种情况

16、讨论之。分两种情况讨论之。1）合闸时电源电压刚好过最大值；）合闸时电源电压刚好过最大值；2）合闸时电源电压刚好过零。）合闸时电源电压刚好过零。，t=0时合闸时合闸补补一台单相变压器一台单相变压器,铁心中没有剩磁铁心中没有剩磁.空载合闸时电源电压恰好过最大值空载合闸时电源电压恰好过最大值,问一次绕问一次绕 组中是否会产生冲击电流组中是否会产生冲击电流,为什么为什么?【补】如果磁路不饱和，变压器空载合闸的最大电流是多少？【补】如果磁路不饱和，变压器空载合闸的最大电流是多少？【补】两台完全一样的单相变压器，一台铁心中没有剩磁，另一台有剩磁。当它们【补】两台完全一样的单相变压器，一台铁心中没有剩磁，另

17、一台有剩磁。当它们分分 别空载合闸时，都产生了冲击电流。问在最极端的情况下，哪台变压器的冲击别空载合闸时，都产生了冲击电流。问在最极端的情况下，哪台变压器的冲击 电流的幅值更大些？电流的幅值更大些？补充补充变压器空载分闸：可能产生过电压。变压器的突然短路变压器空载分闸：可能产生过电压。变压器的突然短路:分析方法与空载合闸类似分析方法与空载合闸类似. 漏电保护器漏电保护器:原理类似变压器原理类似变压器.交流电焊机交流电焊机:是一台漏抗很大的变压器是一台漏抗很大的变压器.5.9 感应电动机的起动感应电动机的起动主要指标主要指标: 起动电流倍数起动电流倍数, 起动转矩倍数起动转矩倍数.以简化等效电路

18、来说明以简化等效电路来说明.1.笼型感应电动机的起动笼型感应电动机的起动(1)直接起动直接起动: 起动时定子绕组通过开关直接接额定电压的电源起动时定子绕组通过开关直接接额定电压的电源. 特点特点: 起动电流大起动电流大,5- 7倍倍; 起动转矩比较大起动转矩比较大,1-2倍倍.适合于功率不大的电机适合于功率不大的电机.(2)降压起动降压起动:电源电压被降低后再与定子绕组相连电源电压被降低后再与定子绕组相连. 具体方法有具体方法有 :星星-三角起动法三角起动法,自自耦变压器起动法等耦变压器起动法等. 原理是利用起动电流与定子电压成正比来减少起动电流原理是利用起动电流与定子电压成正比来减少起动电流

19、. 特点特点: 起动电流比较小起动电流比较小, 起动转矩更小起动转矩更小(起动转矩与电压的平方成正比起动转矩与电压的平方成正比),适合于对起动转矩适合于对起动转矩要求不高的场合要求不高的场合.22122122111)()(cXXsRcRsRUmTe22122122111)()(cXXcRRRUmTst)(2211211maxXXUmT降压起动方式的之一降压起动方式的之一 : 星星-三角起三角起动法动法.起动线电流降为原来的三分之一起动线电流降为原来的三分之一,起动转矩也降为原来的三分之一起动转矩也降为原来的三分之一.画图说明。画图说明。降压起动的方法之二降压起动的方法之二 : 自耦变压器起动自

20、耦变压器起动法法.设自耦变压器的变比为设自耦变压器的变比为Ka,则起动时电则起动时电网线电流降为直接起动的网线电流降为直接起动的Ka平方分之平方分之一一, 起动转矩也降为直接起动的起动转矩也降为直接起动的Ka平方平方分之一分之一.(3)特殊电源起动特殊电源起动:如使用异步电机软起动如使用异步电机软起动 器器,变频器等变频器等.异步电机软起动器的原理仍然是降压起动异步电机软起动器的原理仍然是降压起动,只不过在起动过程中根据电流大小可以动只不过在起动过程中根据电流大小可以动态实时调节电压的大小态实时调节电压的大小.变频器起动的原理是起动过程中定子频率变频器起动的原理是起动过程中定子频率是逐步升高的

21、是逐步升高的,使电机始终运行在小转差的使电机始终运行在小转差的范围内范围内.*（4）并联电容器起动）并联电容器起动电机起动电流的大部分由电容器提供。电机起动电流的大部分由电容器提供。总结总结:笼型转子感应电机由于电机结构的限制笼型转子感应电机由于电机结构的限制,一般只能在定子侧想办法来改善起动一般只能在定子侧想办法来改善起动 性能性能.2.绕线转子感应电动机的起动绕线转子感应电动机的起动.绕线转子感应电动机可以通过在转子回路中串电阻来改善起动性能绕线转子感应电动机可以通过在转子回路中串电阻来改善起动性能, 起动完成后再将起动完成后再将电阻切除电阻切除.串入适当大小的电阻串入适当大小的电阻,不仅

22、可以减少起动电流不仅可以减少起动电流,而且可以增大起动转矩而且可以增大起动转矩.总结总结:绕线转子感应电动机不仅可绕线转子感应电动机不仅可 以在定子侧想办法改善起动以在定子侧想办法改善起动 性性 能能,而且可以在转子侧想而且可以在转子侧想 办法改善起动性能办法改善起动性能.自看例自看例5-6,讨论讨论5-22.3.深槽和双笼感应电动机深槽和双笼感应电动机(1)趋肤效应趋肤效应槽形越深槽形越深,趋肤效应越明显趋肤效应越明显;频率越高频率越高,趋肤效应越明显趋肤效应越明显.(2)深槽感应电动机深槽感应电动机(3)双笼感应电动机双笼感应电动机转子有两套笼性绕组转子有两套笼性绕组:外笼和内笼外笼和内笼

23、. 外笼截面积较小外笼截面积较小,内笼截面积较大内笼截面积较大;外笼采用电阻外笼采用电阻率较大的材料率较大的材料,内笼采取电阻率较小的材料内笼采取电阻率较小的材料.总结总结:深槽和双笼感应电动机都是特殊设计的感应电动机深槽和双笼感应电动机都是特殊设计的感应电动机, 利用趋肤效应来增大起利用趋肤效应来增大起动时的转子电阻动时的转子电阻,从而改善起动性能从而改善起动性能.【补】感应电动机在起动时，由于趋肤效应，转子电阻会【补】感应电动机在起动时，由于趋肤效应，转子电阻会。5.10感应电动机的调速感应电动机的调速根据公式根据公式可以从三个方面来调节可以从三个方面来调节感应电动机的转速感应电动机的转速

24、:)1 (60)1 (1spfsnns(1)改变定子和转子绕组的极对数改变定子和转子绕组的极对数p ; (2)改变电源频率改变电源频率f1 ; (3)改变转差率改变转差率s .1.变极调速变极调速以单绕组双速电机为例以单绕组双速电机为例:定子上有一套绕组定子上有一套绕组,通过改变接法可以得到两极或四极绕组通过改变接法可以得到两极或四极绕组.转转子为笼型绕组子为笼型绕组(笼型绕组的极数可以随定子绕组极数的改变而自动改变笼型绕组的极数可以随定子绕组极数的改变而自动改变).总结：变极调速的特点总结：变极调速的特点:有级调速有级调速,比较简单，电梯曾用（双绕组双极）比较简单，电梯曾用（双绕组双极）.2

25、.变频调速变频调速(1)基本要求基本要求:在额定频率在额定频率(或基频或基频)以下调速以下调速,希望保持铁心中的磁通基本不变希望保持铁心中的磁通基本不变.在额定频在额定频 率以上调速，希望保持额定功率不变。率以上调速，希望保持额定功率不变。为什么在额定频率以下调速要保持磁通基本不变为什么在额定频率以下调速要保持磁通基本不变? 举例说明。举例说明。1111144. 4WmkNfEU例】一例】一 台感应电动机，台感应电动机，380V，60HZ，用变频器供电。，用变频器供电。（1）当频率调为）当频率调为30HZ时，电压大约应该调为多少？如果电压仍然保持在时，电压大约应该调为多少？如果电压仍然保持在3

26、80V，电机会发生什么情况？电机会发生什么情况？（2）当频率调为）当频率调为120HZ时，电压大约应该调为多少时，电压大约应该调为多少?(537V)解解：（：（1）为做到这一点为做到这一点,在额定频率以下调速时在额定频率以下调速时,当频率改变时当频率改变时,电压同时改变电压同时改变,即保持即保持U1/f1为为常数常数.可以证明可以证明,这时电机的最大转矩在调速前后保持不变这时电机的最大转矩在调速前后保持不变.因此因此,在额定频率以下的在额定频率以下的调速又称为恒转矩调速或恒磁通调速调速又称为恒转矩调速或恒磁通调速.在额定频率以上调速时在额定频率以上调速时,一般随着一般随着电机转速的上升电机转速

27、的上升,使铁心中的磁通使铁心中的磁通不断下降不断下降.为做到这一点为做到这一点,使使11fU保持为常数保持为常数,这时电机这时电机的最大功率在调速前的最大功率在调速前后保持不变后保持不变,因此因此,在额定频率以在额定频率以上的调速又称为恒功率调速或上的调速又称为恒功率调速或弱磁调速弱磁调速.为什么在额定频率以上调速要为什么在额定频率以上调速要采用恒功率调速采用恒功率调速? 举例说明。举例说明。(2)变频器变频器基本要求基本要求:电压和频率都要可控电压和频率都要可控.基本结构基本结构:交交-直直-交变频器交变频器,如图如图.传统的控制方式是传统的控制方式是: 整流器调压整流器调压,逆变器调频逆变

28、器调频.现在流行的一种变频器现在流行的一种变频器:PWM变频器变频器,控制方式为整流器不控制控制方式为整流器不控制,逆变器既调频逆变器既调频,也调也调压压,如图如图. 整流和逆变的原理。整流和逆变的原理。整流器各二极管导通顺序为：整流器各二极管导通顺序为：1，2 2，3 3，4 4，5 5，6 6，1 1，2 PWM：脉宽调制。原理：用一系列等高不等宽的电压或电流脉冲代替正弦波电压：脉宽调制。原理：用一系列等高不等宽的电压或电流脉冲代替正弦波电压 或电流。或电流。逆变器开关管的控制信号为逆变器开关管的控制信号为PWM脉冲脉冲,其产生原理如图其产生原理如图.开关管脉冲波形和输出的相开关管脉冲波形

29、和输出的相电压波形电压波形(A相绕组相对于相绕组相对于N点的电压波形点的电压波形)变频调速的特点变频调速的特点:能在大范能在大范围内平滑地调速围内平滑地调速,效率较高效率较高,需要变频器需要变频器.应用广泛。应用广泛。变频调速的应用变频调速的应用.变频器对变频器对电机的负面影响电机的负面影响:1)加速绝缘老化加速绝缘老化,匝间绝缘匝间绝缘易击穿易击穿.2)温升高于普通电机温升高于普通电机.3)噪声问题噪声问题总结：变频调速的基本要求；总结：变频调速的基本要求；PWM变频器的原理。变频器的原理。3.改变转差率来调速改变转差率来调速(1)转子绕组串电阻调速转子绕组串电阻调速:只适用于绕线只适用于绕

30、线转子异步电机转子异步电机,见图见图.设负载转矩与空载转矩之和保持不变设负载转矩与空载转矩之和保持不变,即即T2+T0保持不变保持不变,则有公式则有公式2212sRRsR特点：方法简单特点：方法简单,调速范围较大调速范围较大;当转当转速调得很低时速调得很低时,外加电阻消耗功率很外加电阻消耗功率很大大,电机效率很低电机效率很低.讨论讨论5-27，习题，习题5-28(2)串级调速串级调速:只适用于绕线转子只适用于绕线转子异步电机异步电机.如图如图.其原理是利用外接其原理是利用外接功率变换装置来限制转子电流功率变换装置来限制转子电流,使使转速下调转速下调.特点特点:与转子绕组串电阻调速相比与转子绕组

31、串电阻调速相比,效率较高效率较高;需要外接功率变换装置需要外接功率变换装置.(3)双馈电机双馈电机:也是一种绕线转子异也是一种绕线转子异步电机步电机,如图如图.其原理与串级调速差其原理与串级调速差不多不多,只是转速不仅可以调低只是转速不仅可以调低,也可也可以调高以调高(可以超出同步转速可以超出同步转速,仍然仍然是电动机是电动机)特点特点:与串级调速相比与串级调速相比,调速范围调速范围更大更大.（1）（）（2）（）（3）综合。）综合。(4)调压调速调压调速:通过改变电压来通过改变电压来改变电机的运行点来调速改变电机的运行点来调速.如图如图.举例举例:电扇调速器等电扇调速器等.另外，另外，台灯的调

32、压调光。台灯的调压调光。特点特点:当转子电阻小时，调速当转子电阻小时，调速范围小范围小.电梯上曾用。电梯上曾用。总结：改变转差率调速的几种总结：改变转差率调速的几种方法。方法。【补】一台双馈异步电机，如何让它在低于同步转速时进入发电机状态？【补】一台双馈异步电机，如何让它在低于同步转速时进入发电机状态？5.12感应发电机和直线电机感应发电机和直线电机以笼型转子感应电机为例，画图说明异步电机从电动机向发电机的转变以笼型转子感应电机为例，画图说明异步电机从电动机向发电机的转变.1.并联在大电网上发电并联在大电网上发电一般情况下一般情况下,电机的转速必须要超出由电网频率决定的同步转速电机的转速必须要

33、超出由电网频率决定的同步转速:特点特点:发出的电的电压和频率等于电网的电压和频率发出的电的电压和频率等于电网的电压和频率;需要从电网吸收滞后的无功电流需要从电网吸收滞后的无功电流励磁励磁.转差大转差大,发出的有功功率也大发出的有功功率也大.在早先的风力发电中的应用。在早先的风力发电中的应用。pfn1060总结总结:普通的感应电机并联在大电网上普通的感应电机并联在大电网上运行运行,只要电机转速超过由电网频率决只要电机转速超过由电网频率决定的同步转速定的同步转速,电机自动进入发电机状电机自动进入发电机状态态.2.单机运行发电单机运行发电空载建立电压空载建立电压,需要两个条件需要两个条件:转子铁心转

34、子铁心中有剩磁中有剩磁;定子侧并联电容器提供励磁定子侧并联电容器提供励磁电流电流.空载电压的大小取决于电容线与空载特空载电压的大小取决于电容线与空载特性的交点性的交点.增大电容量增大电容量,空载电压升高空载电压升高.负载运行时负载运行时,为保持电压和频率的稳定为保持电压和频率的稳定,必须随负载的变化调节电机的转速和电必须随负载的变化调节电机的转速和电容器的大小容器的大小.例如例如: 假定电压和频率保持假定电压和频率保持不变不变,当负载增大当负载增大(意味着电机输出电流意味着电机输出电流增大增大)时时,电机转速必须适当增大电机转速必须适当增大,同时并同时并联的电容器也必须适当增大联的电容器也必须

35、适当增大.见下表见下表:380V 50Hz 负载负载 (kW) 转速转速(r/min) 电容电容(uF) 1 1510 120 2 1520 140 3 1530 160 总结总结:单机运行发电单机运行发电,必须在定子侧并联电容器必须在定子侧并联电容器,并且随负载的变化不断调节转速和电并且随负载的变化不断调节转速和电容量容量,以维持电压和频率的稳定以维持电压和频率的稳定. 直线感应电动机直线感应电动机1.基本结构基本结构直线电机可以看成是由旋转电机展开得到：初级，次级；定子，动子。画图。直线电机可以看成是由旋转电机展开得到：初级，次级；定子，动子。画图。以直线电机驱动的轻轨列车为例说明。以直线

36、电机驱动的轻轨列车为例说明。2.基本原理基本原理初级通电后产生平移行波磁场，次级感应电流，产生电磁力。转差率初级通电后产生平移行波磁场，次级感应电流，产生电磁力。转差率S=(Vs-V)/Vs讨论讨论5-33附录附录A 谐波磁场对感应电动机转矩谐波磁场对感应电动机转矩- 转差率曲线的影响转差率曲线的影响感应电机气隙中的谐波磁场有两个来源感应电机气隙中的谐波磁场有两个来源:一是绕组磁势非正弦分布引起的一是绕组磁势非正弦分布引起的;二是由于齿二是由于齿槽所引起的槽所引起的.谐波磁场会产生寄生转矩谐波磁场会产生寄生转矩, 对电机的转矩对电机的转矩- 转差率曲线会带来一定的影响转差率曲线会带来一定的影响

37、,特别对于笼型转子异步电机特别对于笼型转子异步电机,这种影响更是明显这种影响更是明显.画图说明。画图说明。A.1 异步寄生转矩异步寄生转矩主要由绕组非正弦分布引起的主要由绕组非正弦分布引起的谐波磁场产生谐波磁场产生.就三相电机而言就三相电机而言,气隙合成磁场中除了基波外气隙合成磁场中除了基波外,还还有有5,7,11,13等次数的谐波等次数的谐波,其中其中以以5次和次和7次谐波为大次谐波为大.7,50705nnnn这些旋转的谐波磁场分别在转这些旋转的谐波磁场分别在转子绕组中感应相应的电流子绕组中感应相应的电流,磁场磁场和电流相互作用能够产生恒定和电流相互作用能够产生恒定的转矩的转矩,称为异步寄生转矩称为异步寄生转矩.其原理与基波磁场产生转矩的其原理与基波磁场产生转矩的原理一样原理一样.如图如图.由图中可见由图中可见,由于由于5次和次和7次谐波磁场产生的异步寄生转矩的共同影响次谐波磁场产生的异步寄生转矩的共同影响,转矩转矩-转差率曲转差率曲线线在接近在接近0.857处即略大于处即略大于n0/7处下凹处下凹,影响电机起动影响电机起动.A.2同