第六章同步電機磁場6.2

1、123n同步電機運行時，必須在其轉(zhuǎn)子勵磁繞組中通入直流電流，以便建立磁場，這個直流稱為勵勵磁電流磁電流，供給勵磁電流的整個系統(tǒng)稱為勵磁系勵磁系統(tǒng)統(tǒng)。勵磁系統(tǒng)是同步電機的重要組成部分，勵磁系統(tǒng)和勵磁元件的性能對電機的運行性能有重要影響。n分類，勵磁系統(tǒng)主要有兩大類： 一類是直流發(fā)電機作為勵磁電源的直流勵磁機直流勵磁機勵磁系統(tǒng)勵磁系統(tǒng)； 另一類是用整流裝置將交流變成直流后供給勵磁的交流勵磁機整流勵磁系統(tǒng)交流勵磁機整流勵磁系統(tǒng)。45空載運行時，電樞電流為零，僅有由勵磁電流所建立的主極磁場。主極磁通主極磁通分為主磁通主磁通和主極漏磁通主極漏磁通，主磁通所經(jīng)過的路徑稱為主磁路，主磁路，包括：空氣隙、電樞

2、齒、電樞軛、磁極極身和轉(zhuǎn)子軛五個部分。 主極磁通是否通過氣隙 交鏈主磁通通過于定子繞住相交鏈主極漏磁通不通過僅與勵磁繞組相交鏈0f6 當(dāng)轉(zhuǎn)子以同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)時，主磁場就在氣隙中形成一個旋轉(zhuǎn)磁場，它“切割”對稱的三相定子繞組后，就將在定子繞組內(nèi)感應(yīng)出頻率為 的一組對稱三相空載電動勢：忽略高次諧波時，勵磁電動勢的有效值為 式中： 為每極的主磁通量12000EEC00120BEE011044. 4wkfNE000AEE f0789101112定義定義磁極磁動勢的基波分量振幅 與實際磁動勢最大幅值 之比為 ，稱為電機的勵磁磁動勢波勵磁磁動勢波形系數(shù)形系數(shù)，即 隱極式同步電機的轉(zhuǎn)子繞組為分布繞組，在每極下

3、有一個大齒和若干個小齒，轉(zhuǎn)子磁動勢的空間分布波形為階梯波形，如下圖所示，幅值為 （其中 為勵磁電流， 為勵磁繞組的每極匝數(shù)） fffNIF fIfNfffFFk11fFfFfkfx1fFfFff1ff大齒01314 凸極同步電機的繞組式集中繞組，它所產(chǎn)生的磁動勢是矩形波，幅值為 ，基波分量的振幅為勵磁磁動勢的波形系數(shù)波形系數(shù)14ffFF4fkfF15161718192021222324252627n畫在同一坐標(biāo)平面上的時間相量圖和空間矢量圖稱為時空矢量圖時空矢量圖。n參考軸的選取參考軸的選取是任意的。但一般 把相繞組軸線作為空間矢量參考軸 令時間相量參考軸與空間矢量參考軸重合 相繞組軸線相軸；

4、 轉(zhuǎn)子繞組軸線直軸； 與直軸正交（90度電角度）交軸直軸相軸，交軸時軸, ,EI UF B 時間相量：空間矢量：112 f2829303132333435n空載：I0，F(xiàn)a 0，氣隙磁場只由轉(zhuǎn)子電流產(chǎn)生；n負載時：I0，F(xiàn)a 0，F(xiàn)a對Ff的影響稱電樞反應(yīng)n同步電機電樞磁勢與轉(zhuǎn)子磁勢間的相對位置取決于負載電流的性質(zhì)。n同步和空載電勢 電機輸出電流 之間的相角 定義為內(nèi)功率因數(shù)角內(nèi)功率因數(shù)角。 時，電流 滯后于 ；n端電壓 和 之間的相位角 稱為外功率因數(shù)角外功率因數(shù)角 。 0EII0EIU03637383940414243Fa在交軸，所以稱交軸電樞反應(yīng)，因合成磁勢 有增磁作用因為I、E同相，所以不發(fā)無功功率 90,000afaaaffFFEFIEFI同方向與同方向，與定，有：相矢圖中，按參考軸設(shè)aafFF0fFF044 Fa在交軸，所以稱交軸電樞反應(yīng)，因合成磁勢 有增磁作用因為I、E反相，所以不發(fā)無功功率fFF1804546 時間相量圖 時空矢量圖112 f時軸AE0AIBIBE0CE0CI相軸交軸時軸直軸112 f0EEaE01fFaIaF904748