同步发电机的运行原理.ppt

1、第六章动机发电机的工作原理、动机发电机主磁通同步发电机的电动势方程和相量同步发电机的工作特性、1、空载运行时主磁通同步发电机的空载运行是指动机发电机由原动机驱动的动机旋转。转子励磁绕组通过直流励磁电流，定子绕组开放时(定子绕组的电流为零)工作。(图)，6.1动机发电机的主磁通，如图所示，主磁极磁筒分为主磁通0和漏磁F两部分。前者通过气隙，通过定子绕组和交叉链条，后者没有通过气隙，只有女子绕组和交叉链条。1，空载运行时的主磁通，1，空载运行时的主磁通，空载时：I=0，If0，n=nN空载时发电机内部电磁关系，仅增加磁极部分的饱和程度，1，空载运行时的主磁通，负载运行时的定子绕组有电流负载运行时，

2、动机电动机内由磁势和电枢磁势共同设置的主磁场。2，具有对称负载的主磁通，2，具有对称负载的主磁通，负载时：I 0，If0，n=nN负载下发电机内部电磁关系，2，具有对称负载的主磁通，空载：气隙磁势负载：气隙磁势动机发电机对称负载，3，电枢反应，3，电枢反应，两个茄子磁势特性比较：结论：电枢磁势Fa和磁势Ff在空间上相对静止。几个茄子概念内的功率因数角度：空载电动势E0和电枢电流I之间的角度与电动机自身的参数和负荷的大小、特性有关。功率因数角度：与负荷特性相关。power角度(power角度):E0和u之间的角度；和(电感负载)直轴(d轴):主极轴(纵轴)；交叉轴(Q轴):转子相邻极轴之间的中心

3、线取决于交叉轴(横轴)、3、电枢反应、3、电枢反应、电枢反应的特性分析，牙齿相对位置取决于空势电动势E0和定子电流I之间的相位角度差异。电枢反应的性质可以通过时空矢量图反映出来。时空向量：包含时间相量和空间向量的向量图。建立时空向量图以确定电枢反应性质的定律：磁势Ff作为参考向量，其方向为D轴方向。空载磁通量0与Ff方向相同，空载电势E0延迟空载磁通量0 90。定子电流I延迟空载电势E0的角度是内部功率因数角度。电枢磁势Fa和定子电流I同相。3，电枢反应，1，=0时电枢反应，3，电枢反应，1，=0时电枢反应，3，电枢反应，1，=0时电枢反应交叉轴电枢反应，即磁力作用。电枢磁场与转子磁圈线相互作

4、用引起的电磁力f1，转子产生的电磁转矩与转子的旋转相反，对发电机起制动作用。要保持转速恒定，就要相应地增加原来的动机输入机器动力。交叉轴电枢反应实现了传记机械能的转换，发电机具有气动输出。3，电枢反应，3，电枢反应，2，=90时电枢反应，3，电枢反应，2，=90时电枢反应直轴消除电枢反应。电磁力f1是转子未产生的电磁扭矩。合成磁势F减少，发电机的末端电压下降。要保持发电机的短电压，必须增加发电机的励磁电流。发电机输出无功功率。3，电枢反应，3，=-90时电枢反应，时空向量图，3，电枢反应，3，=-90时电枢反应直轴增加电枢反应。电磁力f1是转子未产生的电磁扭矩。合成磁势F增加，发电机的末端电压

5、上升。要保持发电机的末端电压不变，就要减少发电机的励磁电流。发电机输出无功功率。4，090时的电枢反应，3，电枢反应，交叉轴电枢反应和直接轴消除电枢反应。发电机同时输出有效功率和无功功率。5，-900点的电枢反应，3，电枢反应，交叉轴电枢反应和直接轴增磁电枢反应。发电机同时输出有效功率和无功功率。三，电枢反应，三，电枢反应，说明：贴图：和：贴图：分别是直线轴和相交轴组件。6.2动机发电机的电动势方程和量度，1，银极动机发电机1，电磁过程的结构特征是气隙牙齿均匀，因此，同一个电枢磁势作用牙齿圆周空气间隙上方某处发生的空气间隙磁场和各极磁通量都是相同的，像凸极转子一样分解交易，直线两种成分全部考虑

6、的电枢反应的影响。第一，隐藏极动机发电机，磁电路不饱和时使用叠加原理解决方案：=0a当E=E0 Ea磁路饱和时，磁场不再满足线性叠加条件，但从安培回路定律可以看出磁势叠加，因此必须先用合成气间隙磁势F=Ff Fa，F求E。第一，隐藏极动机发电机，现在只讨论磁路不饱和情况。动机发电机内的电磁关系如下：1，银极动机发电机，2，电动势方程式为正选择：上电流：一段流出为正。相位电动势：与相位电流方向相同的正方向(不是同一相位)；相位电压：第一端指向正数。1，银极动机发电机、发电机惯例、输出电流采用电枢电流的正方向时，定子某一阶段的电动势方程如下：在不计算、磁饱和的情况下，A又与电枢磁势Fa和电枢电流I

7、成正比。也就是说，1，银极动机发电机，综上所述，银极动机发电机的电动势平衡方程：其中电枢反应电抗定子绕组漏电距离动机发电机的同步电抗，1，银极动机发电机，同步电抗XT表示对称正常运行时间，同步电抗是同步发电机的重要参数，其大小为发电机端电压为负载波动的宽度，发电机短路电流的大小以及大电网中并行运行的稳定性，1，银极动机发电机，电枢绕组的电阻ra较小，可以忽略。银极动机发电机的电动势平衡方程可写为：1，银极动机发电机，3，等效电路和相量图根据银极动机发电机的电动势平衡方程(忽略电枢电阻)，可以制作以下银极动机发电机的等效电路图。考虑凸极电机气隙的不均匀性，将电枢反应分为直轴和交叉轴电枢反应进行处

8、理。(双反应理论)，2，凸动机发电机，2，凸动机发电机，图6.11凸动机电动机的磁路(A)直轴(b)相交轴，2，凸动机发电机，现在只讨论磁路不饱和情况。动机发电机内的电磁关系如下：2，凸动机发电机，2，电动势方程式使用发电机惯例将输出电流作为电枢电流的正向时，其中一个定子的电动势方程式可以表示为，2，凸动机发电机，2，凸动机发电机，以及相应的负压降。凸同步发电机的电动势平衡方程：2，凸同步发电机，电枢周围的电阻ra很小，可以忽略。凸同步发电机的电动势平衡方程可写为：其中：对于直线轴同步电抗、交叉轴同步电抗、2、凸同步发电机、直线轴和交叉轴同步电抗拉伸极电动机，XadXaq表示拉伸极动机电动机、

9、XdXq、Xq*0.6Xd*，因为直线轴下的气隙小于相交轴下，Xd=Xq表示隐藏极电动机的气隙均匀性格：延迟0，前导0；公式可以直接更改为标准或值格式。条件值的选择如下：容量基准值Sb=mUN IN电压基准值Ub=UN电流基准值Ib=IN阻抗基准值Zb=UN /IN励磁电流基准值Ifb=If0 (E0=UN)，示例1:汽轮发电机PN=135MW，2，2 负载电流I，它们之间徐璐连接，当一个量保持常数时，其他两个量之间的函数关系称为运行特性。6.3动机发电机的运行特性，1 .定义：2。实验布线：3 .步骤：IfU0=01.25UN，注意：只能是单向磁性。一，空载特性，一，空载特性，4。曲线：E0

10、=f (If)，如图所示。马达磁路的饱和系数：一般来说，动机发电机的K约为1.11.25。1，空载特性，空载电动势曹征：根据E0=4.44fN1kN10和If 0，调整磁电流If可以通过改变磁通量0来改变定子绕组感应电势E0。即If E0；If E0。频率调节：转子转速越高，定子绕组感应电势E0的频率越高。也就是n f。要生成F=pn/60 50Hz的交流电压，汽轮发电机(p=1)的转速必须保持在3000r/min。1 .定义：2。实验布线：3 .步骤：n=nN，If曹征，Ik=01.25IN，2，段落属性，4。曲线：Ik=f (If)磁路不饱和，E0If=E0/xd，xd为常数，具有IkIf

11、，2，段落性质。使用空载和短路特性，当xd的非饱和值磁路不饱和时，xd是常数。磁电路饱和时，xd跟在后面。由气隙线确定：由空载特性曲线确定：2，短路特性，短路比率KC:空载电压为额定电压时，发电机插座末端短路中短路电流Ik0与额定电流IN之比。第二，短路特性，短路郑智薰KC是影响动机发电机技术经济指标好坏的重要参数。短路小，负荷变化时发电机电压变化大，并联运行时发电机稳定性差，但电机制造价格比较便宜。相反，KC气隙xd电动机的成本和尺寸增加汽轮发电机kc=0.6，水轮发电机kc=0.81.2，短路特性在相同励磁电流下揭示的短路电流I1718A；因此，从同步电抗，2，短路特性，例如2: 25000kW，10.5kV，cos=0.8(延迟)，Y连接汽轮发电机，空载，短路实验中获取以下数据，并尝试电抗同步。在空载特性中确认：相位电压kV，If0155A；在段落属性中确定：IIN17