注電考試最新版教材-第51講同步電機(jī)

1、28.3.2隱極同步發(fā)電機(jī)的電勢(shì)方程式和相量圖28.321電勢(shì)方程式負(fù)載以后，同步發(fā)電機(jī)的電樞繞組中存在以下電勢(shì)：由勵(lì)磁磁通產(chǎn)生的勵(lì)磁電勢(shì)；由電樞反應(yīng)磁通產(chǎn)生的電樞反應(yīng)電勢(shì)；由電樞繞組漏磁通產(chǎn)生的漏磁電勢(shì)。由于電樞繞組的電阻很小，如果忽略電阻壓降，貝U每相感應(yīng)電勢(shì)總和即為發(fā)電機(jī)的端電壓，用方 程式表示為4t+E =UID a eJ對(duì)于隱極電機(jī)來說，廣丄+ ;-=-j U匚，其方程式可表示為不飽和時(shí)： 二二+j飽和：EmU I Ra j I X._相量圖在同步電機(jī)理論中，用電勢(shì)相量圖來進(jìn)行分析是十分重要和方便的方法。在作相量圖時(shí)，我們 認(rèn)為發(fā)電機(jī)的端電壓，電樞電流，負(fù)載功率因數(shù)角以及同步電抗為已

2、知量，最終可以根據(jù)方程式 求得勵(lì)磁電勢(shì)。?-在水平方向作出相量；參看圖a,隱極電機(jī)相量圖可按以下步驟作出：根據(jù) 角找出 的方向并作出相量；90在-的尾端，加上相量jV，它超前于V作出由的首端指向丄尾端的相量，該相量便是t對(duì)于隱極電機(jī)來說，有28.4凸極同步發(fā)電機(jī)的電勢(shì)方程式、同步電抗和相量圖 28.4.1隱凸同步發(fā)電機(jī)的電樞反應(yīng)電抗和同步電抗凸極同步電機(jī)的雙反應(yīng)理論凸極同步電機(jī)的氣隙不均勻，同一電樞磁勢(shì)作用在不同氣隙位置時(shí)，電樞磁勢(shì)對(duì)主極磁場(chǎng)的影響 不同，所以氣隙磁場(chǎng)會(huì)有變化。書=90,正弦電樞磁勢(shì)基波作用在d軸上。書=0,正弦電樞磁勢(shì)基波作用在q軸上。0W90電樞磁勢(shì)作用在任意位置，電樞磁場(chǎng)

3、分布不對(duì)稱，磁場(chǎng)波形與書和Fa大小有關(guān)。不能直接確定電樞反應(yīng)的大小。在這種情況下，為了分析電樞反應(yīng)的影響，提出了雙反應(yīng)理論。雙反應(yīng)理論：當(dāng)電樞磁勢(shì)的軸線既不和直軸重合又不和交軸重合時(shí)，可以把電樞磁勢(shì)分解成直軸 分量和交軸分量。分別求出直軸和交軸磁勢(shì)的電樞反應(yīng)，最后再把它們的效果疊加起來。雙反應(yīng) 理論適合飽和以及不飽和情況。4.直軸和交軸電樞磁勢(shì)的折算(1)勵(lì)磁磁密基波幅值(轉(zhuǎn)子勵(lì)磁磁勢(shì)產(chǎn)生)Bf1 =kfBf二kfB fik f(波形系數(shù))Bf(2)直軸電樞磁勢(shì)產(chǎn)生的基波磁密幅值Bad1 *Bad * % Fadk前kdB：1 (電樞磁場(chǎng)波形系數(shù))(3)交軸電樞磁勢(shì)產(chǎn)生的基波磁密幅值Baq1

4、=kqBaq =kq FaqkqBaq1Baq(4)將正弦波電樞磁勢(shì)Fad , Faq折算為等效的勵(lì)磁繞組方波磁勢(shì),f，折算前后的基波磁密幅ad aq值不變。kdkMJ0Fad 二 k f F ad = FadF ad kad F ad咯kf0 0k qkqFaq k f二 Faq = FaqFaq k aq F aqkk、Jk fkad，kaq直軸交軸電樞磁勢(shì)折算系數(shù)(5)根據(jù)Fad,Faq查電機(jī)的空載特性曲線，可以得到Fad , Faq產(chǎn)生的磁場(chǎng)在電樞繞組中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。28.4.2凸極同步發(fā)電機(jī)的電勢(shì)方程式和相量圖電勢(shì)方程式凸極電機(jī)：不飽和：EU I Ra j Id Xd j Iq Xq

5、飽和：=U I Ra j I X9H2842.2凸極發(fā)電機(jī)電勢(shì)相量圖對(duì)于凸極電機(jī)來說，需要首先將-l分解為和；:，然后才能* TI1KI1I1根據(jù)方程式作出其電勢(shì)相量圖。由于 與同方位，I與二正交，只要找出的方位，就可以方 便地將：分解為和，。方程式兩邊同時(shí)加上-j （ =一 /），即：4 -八毘C+Ab t7+ 昭上式左邊的相量，（丄一、）顯然與，處于同一方位，而右邊的相量+j H .2匚可以很方便地求得，這樣就找到了丄的方位。參看圖b,凸極電 機(jī)的相量圖可按下述步驟作出。在水平方位作出相量，錯(cuò)開 角作出 ;在的尾端，加上相量j，它超前于90電角度，經(jīng)過1首端和j-=尾端的直線就確定了 的方位，也即確定了 q軸，與q軸正交的方位即為d軸;將在正交分解為和：:；即可作出二電勢(shì)相量圖很直觀地顯示了同步電機(jī)各個(gè)相量之間的數(shù)值關(guān)系和相位關(guān)系，對(duì)于分析和計(jì)算同步 電機(jī)的許多問題有較大的幫助作用。對(duì)于凸極電機(jī)來說，二 argtgU sinIXqU cosIra28.5同步發(fā)電機(jī)的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行特性外特性 U=f (I