第7章同步電機(jī)運(yùn)行原理

1、8.1.1 同步電機(jī)的主要結(jié)構(gòu)圖圖8-3 8-3 同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu) 1、汽輪發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu) （1）定子鐵心思考：定子鐵心為什么要用0.5mm的硅鋼片疊裝？（2）定子繞組2 2、水輪發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)、水輪發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)(1)(1)立式水輪發(fā)電機(jī)立式水輪發(fā)電機(jī)(2)(2)臥式水輪發(fā)電機(jī)臥式水輪發(fā)電機(jī)(3)(3)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)10000kw10000kw水輪機(jī)轉(zhuǎn)子水輪機(jī)轉(zhuǎn)子NUNINP310cosNNNNIUP3310cosNNNNNIUP3NfpfnNN600EaIaIaI0E0E0EaI0E =0 =0 時(shí)的電樞反應(yīng)時(shí)的電樞反應(yīng)aI0EaI0EqdaIII.cossinaqadIIIIa

2、I0EdI0EqIqIdIcossinaaqaadFFFF090000900f0EaFaaEaEaaaXI jEaXa EaI XI jEafIfF00EaFaaEE隱隱 極極 發(fā)發(fā) 電電 機(jī)機(jī) 的的 電電 磁磁 過過 程程aaaXI jE XI jEa EaaRIaI asaaaaaaaXI jXXI jXI jXI jEE)()( XXXasaXsX圖圖8-7 8-7 同步電機(jī)磁路同步電機(jī)磁路aFsinaadFFcosaaqFFadFadaqFaqadaqadEaqE.aqdaqaddadXI jEXI jEdadadadIFEqaqaqaqIFEdXqXXXXXXXaqqaddadXaq

3、XfIfF0qIdIadFaqFadaqadEaqE0E凸凸 極極 發(fā)發(fā) 電電 機(jī)機(jī) 的的 電電 磁磁 過過 程程 EaaRIaI E.0.UEEEa0EUaIaRsjX等值電路 saXI jUE00EaI0EUUaI cossin1UUXItgsa220)sin()cos(saXIUUE0EadFaqFUEEEEaqad 0 XI jXI jXI jUEaaqqadd0 XI jXIjXI jEqdaqqddXI jXI jUE00EaIqdddqqddqdddXI jXI jXI jXI jUXI jXI jE0qaqdqqdqqqddXI jUXIIjUEXI jXI jUXXI jE)

4、()(00即0EUqaXI jaIcossin1UUXItgqaddXIUEcos0UqqXI jddXI j0EdIqI1nn )(0fIfE 0aI0EffIfF)(0fIfE )(ffFf00/ffIIk 25. 11 . 1 k1nn fIkI)(fkIfI skXI jE00UkaII 圖圖8-17 8-17 空載特性與短路特性空載特性與短路特性 圖圖8-18 8-18 三相短路時(shí)的相量圖三相短路時(shí)的相量圖 0EdkXI jE0kI0E0EfIkIfIkIdX1ffiI101kdsIEXX或1kI01E2kI2kNdIUXdqXX65. 02fi*000001ddNNNfkffffk

5、fNkcxkxIUkEUkIIIIIIIIk1nn aIcosNaII fUf i圖圖8-19 8-19 同步發(fā)電機(jī)零功率因數(shù)特性同步發(fā)電機(jī)零功率因數(shù)特性 圖圖8-20 8-20 純電感負(fù)載時(shí)相量圖純電感負(fù)載時(shí)相量圖aIXIaOBABBCABC xxp）（10. 105. 1CBaIBAXxxp）（3 . 11 . 1NddITCXX飽和值或圖圖 8-228-22 圖圖 8-238-231nn fIcos圖圖8-24 8-24 同步發(fā)電機(jī)外特性曲線同步發(fā)電機(jī)外特性曲線%1000NNUUEU同步發(fā)電機(jī)的同步發(fā)電機(jī)的 并聯(lián)運(yùn)行并聯(lián)運(yùn)行UUU1UUU10U132VASAGCGBSCSBGGS 3電網(wǎng)

6、GSSAUSBUSCUGBUGAUGCU1U2U3U暗燈法接線和向量圖暗燈法接線和向量圖 (b)(b)Uf1f1PmpFepMPFemCupppPP21adpCuMpPP2輸入輸入功率功率P1輸入輸入功率功率P1機(jī)械損機(jī)械損耗耗pmec附加損附加損耗耗pad機(jī)械損機(jī)械損耗耗pmec附加損附加損耗耗pad鐵損鐵損pFe鐵損鐵損pFe電磁功電磁功率率Pem電磁功電磁功率率Pem定子銅損定子銅損pcu1定子銅損定子銅損pcu1輸出功輸出功率率P2輸出功輸出功率率P2同同 步步 發(fā)發(fā) 電電 機(jī)機(jī) 有有 功功 功功 率率 的的 流流 程程 圖圖 sinsincoscos)cos(cosaaaaMmUIm

7、UImUImUIP隱極同步發(fā)電機(jī)的相量圖隱極同步發(fā)電機(jī)的相量圖cossinsaXIUsincos0saXIUEsasaXUEIXUIcossinsincos0 sin1)cos(sin1cossin002sssMXUEmXUEmUXmUP（8-28）0EMP勵(lì)磁電流下 一定時(shí)，改變勵(lì)磁一定時(shí)，改變勵(lì)磁 電流電流 ，若，若 ， 則則12 fiMP12ffii09001800090009001800MP122fi1fi請(qǐng)比較請(qǐng)比較 和和 的大小的大小1fi2fisMXUEmP0maxsin101sMXmUEPTsincossinsincoscos)cos(cosdqaaaaMmUImUImUImU

8、ImUImUIPcossin0UEXIUXIddqqddqqXUEIXUIcossin0圖圖8-37 8-37 凸極同步發(fā)電機(jī)的相量圖凸極同步發(fā)電機(jī)的相量圖 圖圖8-38 8-38 凸極同步發(fā)電機(jī)的功角特性曲線凸極同步發(fā)電機(jī)的功角特性曲線 2002sin)11(2sinsincoscossinMMdqddqMPPXXUmXUEmXUEmUXUmUPMP MP0EdqXX/1/1 121012sin)11(2sinTTXXmUXmUEPTdqdM UEEa0f0E0EUf0EUUmax1MPP 常數(shù)或常數(shù)sincos02sMaXUEmPmUIPm、U、sX常數(shù)常數(shù)sincos0EIa1aIUcos圖圖8-42 8-42 不勵(lì)磁時(shí)同步發(fā)電機(jī)的相量圖不勵(lì)磁時(shí)同步發(fā)電機(jī)的相量圖 coscoscoscosamUIP saXI jEU0UaIUaI UaIsaXI jEU0aIqqddXI jXI jEU02sin)11(2sin20dqdMXXUmXUEmP 圖圖8-468-46凸極同步電動(dòng)機(jī)凸極同步電動(dòng)機(jī) 圖圖8-47 8-47 同步電動(dòng)機(jī)的同步電動(dòng)機(jī)的 的功角特性曲線的功角特性曲線 磁阻轉(zhuǎn)矩磁阻轉(zhuǎn)矩00E2sin)11(2