同步電機(jī)的基本電磁關(guān)系

1、10/2006 C.B.Zeng1SNnIf10/2006 C.B.Zeng210/2006 C.B.Zeng3300MW300MW水氫冷發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)水氫冷發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)10/2006 C.B.Zeng410/2006 C.B.Zeng5 10/2006 C.B.Zeng610/2006 C.B.Zeng710/2006 C.B.Zeng810/2006 C.B.Zeng910/2006 C.B.Zeng1010/2006 C.B.Zeng11汽輪發(fā)電機(jī)組10/2006 C.B.Zeng1210/2006 C.B.Zeng1310/2006 C.B.Zeng1410/2006 C.B.Zeng151

2、0/2006 C.B.Zeng1610/2006 C.B.Zeng1710/2006 C.B.Zeng1810/2006 C.B.Zeng1910/2006 C.B.Zeng2010/2006 C.B.Zeng21 10/2006 C.B.Zeng2210/2006 C.B.Zeng23n一一 額定容量額定容量SN或或功率功率PN：長(zhǎng)期安全運(yùn)行的最大允：長(zhǎng)期安全運(yùn)行的最大允許輸出功率。許輸出功率。n二二 額定電壓額定電壓UN：額定工況時(shí)，線電壓額定工況時(shí)，線電壓n三三 額定電流額定電流IN：額定工況時(shí)，線電流額定工況時(shí)，線電流n四四 fn fn=50Hzn五五 nN 額定運(yùn)行時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)速額定運(yùn)行

3、時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)速n六六 額定功率因數(shù)（額定功率因數(shù)（cos N）額定有功功率和視在額定有功功率和視在功率的比值功率的比值n七七 額定效率額定效率 N 電機(jī)額定運(yùn)行的效率電機(jī)額定運(yùn)行的效率10/2006 C.B.Zeng2410/2006 C.B.Zeng2510/2006 C.B.Zeng2610/2006 C.B.Zeng27A AX XB BCYz0+Af+A012fffFNi1fffFk F10/2006 C.B.Zeng2810/2006 C.B.Zeng29n fabcnfffffeIWFFI定定子子繞繞組組產(chǎn)產(chǎn)生生感感應(yīng)應(yīng)電電勢(shì)勢(shì)速速旋旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)01基波電動(dòng)勢(shì)：E0=4.44fWkW1010

4、/2006 C.B.Zeng30)(0fIfE 00E)()(00ffIfFfE)(0fFf0E( )0c1d0If(Ff)10/2006 C.B.Zeng31)25. 11 . 1(0sfsKdcdnabacFFK0E( )0abc12ngd0Ff0FFefFFbcabacF010/2006 C.B.Zeng320E( )0abc12ngd0Ff0Fab=F ：不計(jì)飽和時(shí)產(chǎn)生：不計(jì)飽和時(shí)產(chǎn)生oa電壓所需磁勢(shì)，稱(chēng)為電壓所需磁勢(shì)，稱(chēng)為氣隙磁勢(shì)氣隙磁勢(shì)。FefFFbcabacF0c當(dāng)當(dāng)E0=UN 時(shí)時(shí)：)25. 11 . 1(0sfsKdcdnabacFFK10/2006 C.B.Zeng330E

5、0abc1ngd0If(Ff)Ff0F10/2006 C.B.Zeng3410/2006 C.B.Zeng3510/2006 C.B.Zeng36Armature reaction of synchronous generator10/2006 C.B.Zeng37 60)(1011)1PnfEnFFIfnff 基基波波隨隨轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子子旋旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)（ aFfi電樞磁勢(shì)電樞磁勢(shì)三相對(duì)稱(chēng)，三相對(duì)稱(chēng)，或加三相對(duì)稱(chēng)電源或加三相對(duì)稱(chēng)電源接三相對(duì)稱(chēng)負(fù)載接三相對(duì)稱(chēng)負(fù)載1 轉(zhuǎn)向與轉(zhuǎn)子同向轉(zhuǎn)向與轉(zhuǎn)子同向轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速大小大小116035. 1nPfnPIWKFWaafFFF 電樞反應(yīng)電樞反應(yīng)：電樞電流產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì)對(duì)勵(lì)磁磁場(chǎng)的

6、影響10/2006 C.B.Zeng38aF1 111 35dpaN I kF.p1160 fnp1y1fF1f12fffFk N iPIWKFWa135. 1 Pfn601 10/2006 C.B.Zeng3910/2006 C.B.Zeng4010/2006 C.B.Zeng41?:)(;,:;,:00的的時(shí)時(shí)間間相相位位角角與與是是功功角角功功率率角角與與負(fù)負(fù)載載有有關(guān)關(guān)的的時(shí)時(shí)間間相相位位角角與與是是外外功功率率因因數(shù)數(shù)角角與與電電機(jī)機(jī)參參數(shù)數(shù)及及負(fù)負(fù)載載有有關(guān)關(guān)的的時(shí)時(shí)間間相相位位角角與與是是內(nèi)內(nèi)功功率率因因數(shù)數(shù)角角 UEIUIE 直軸（縱軸、d 軸） ：主磁極軸線位置。 交軸（橫軸

7、、q 軸） ：與直軸成 900電角度的位置。 相軸： 每相繞組的軸線位置。 時(shí)軸: 時(shí)間相量在其上投影可得瞬時(shí)值 10/2006 C.B.Zeng4210/2006 C.B.Zeng43一、一、 和和 同相（同相（ =0）時(shí)的電樞反應(yīng)（）時(shí)的電樞反應(yīng)（ ：內(nèi)功率因數(shù)角）內(nèi)功率因數(shù)角） I0 Eq軸軸 A軸軸A AX X Z ZB BCYFfNSd軸軸BI.AI.CI.AE0.時(shí)軸CE0.B0.E+90+900 0FFa10/2006 C.B.Zeng44 1. 在軸在軸d上上。如圖瞬間，。如圖瞬間，A相勵(lì)磁電勢(shì)達(dá)到最大相勵(lì)磁電勢(shì)達(dá)到最大值，由于值，由于 和和 同相，故而同相，故而 亦如圖示方向

8、。此時(shí)亦如圖示方向。此時(shí)A相相電流最大。三相合成電樞磁勢(shì)電流最大。三相合成電樞磁勢(shì) 出現(xiàn)在出現(xiàn)在A相軸線上。相軸線上。fFaFAXZCBYfFaFq軸軸A軸C軸B軸SNd軸軸n11FAIBICI1oAEoBEoCE時(shí)軸 I0 E I10/2006 C.B.Zeng45AXZCBYAIBICIfFaFq軸軸A軸C軸B軸SNd軸軸n111FoAEoBEoCE時(shí)軸1q軸軸時(shí)軸相軸d軸軸fFFaFIaEE0E)(0 )( )( a 10/2006 C.B.Zeng46aFqaF1q軸軸時(shí)軸相軸d軸軸fFFaFIaEE0E)(0 )( )( a 10/2006 C.B.Zeng47aE aaFfF1q軸

9、軸時(shí)軸相軸d軸軸fFFaFIaEE0E)(0)()(a10/2006 C.B.Zeng48 I1q軸軸時(shí)軸相軸d軸軸fFFaFI0E)(0 )( )( a 10/2006 C.B.Zeng49n二、二、 滯后滯后 （ =900 ）時(shí)電樞反應(yīng)）時(shí)電樞反應(yīng) I0 E時(shí)軸AE0.CE0.BE0.AI.CI.BI.d軸q軸 A軸A AX XZ ZB BCYFfNS直軸去磁電樞反應(yīng)直軸去磁電樞反應(yīng)Fa10/2006 C.B.Zeng50AXZCBYfFaFq軸軸A軸SNd軸軸n11AIBICI1oAEoBEoCE時(shí)軸1q軸軸時(shí)軸相軸d軸軸fFFaF IaEE0E)(0)()(a1、各相電流如圖、各相電流

10、如圖10/2006 C.B.Zeng511q軸軸時(shí)軸相軸d軸軸fFFaFIaEE0E)(0)()(aaFfFadF10/2006 C.B.Zeng52三、三、 超前超前 900 的電樞反應(yīng)（的電樞反應(yīng)（ =-900 ） I0 E時(shí)軸AE0.CE0.BE0.CI.BI.AI.d軸q軸 A軸A AX XZ ZB BCYFfNS直軸助磁電樞反應(yīng)直軸助磁電樞反應(yīng)Fa10/2006 C.B.Zeng53AXZCBYfFaFq軸軸A軸SNd軸軸n11AIBICI1oAEoBEoCE時(shí)軸1q軸軸時(shí)軸相軸d軸軸fFFaF IaEE0E)(0)()(a10/2006 C.B.Zeng541q軸軸時(shí)軸相軸d軸軸f

11、FFaF IaEE0E)(0)()(aaFfFaFFadF I0 E10/2006 C.B.Zeng55四、四、 情況下的電樞反情況下的電樞反:( :( 滯后勵(lì)磁電滯后勵(lì)磁電勢(shì)勢(shì) 銳角銳角 ）。）。00900 I0 E時(shí)軸AE0.CE0.BE0.AI.CI.BI.d軸q軸 A軸A AX XZ ZB BCYFfNS既有交軸又有直軸去磁電樞反應(yīng)+90+900 0Fa10/2006 C.B.Zeng56aFfFq軸軸d軸軸fFadFIqI0E)(0時(shí)軸相軸aqFaFdIaqadaFFF qdIII sinaadFF sinIId cosaaqFF I I cosIIq 10/2006 C.B.Zeng57 電樞磁勢(shì)和電樞電流分量 coscossinsinIIFFIIFFIIIFFFqaaqdaadqdaqada交軸分量直軸分量10/2006 C.B.Zeng58當(dāng)角為不同值的電樞反應(yīng) 位置位置夾角夾角記作記作電樞反電樞反應(yīng)性質(zhì)應(yīng)性質(zhì)對(duì)電機(jī)的影響對(duì)電機(jī)的影響 負(fù)載性質(zhì)負(fù)載性質(zhì)n(f)n(f)U U=0=00 0q q軸軸+90+900 0交軸交軸波形波形畸變畸變下降下降不變不變R R=90=900 0d d軸軸+90+900 0直、去直、去削弱削弱不變不變下降下降L L=-90