同步電動(dòng)機(jī)的功角特性

1、7.3 同步電動(dòng)機(jī)的功角特性 同步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，從電源吸收的電功率 ，除一小部分消耗在電樞繞組外，其余部分都通過氣隙傳遞到轉(zhuǎn)子。通過電磁作用傳遞到轉(zhuǎn)子的功率，就是同步電動(dòng)機(jī)的電磁功率 。忽略電樞電阻時(shí)，同步電動(dòng)機(jī)的電磁功率為 （7-6） 式中 電樞的功率因數(shù)角 忽略電樞電阻時(shí)的隱極式同步電動(dòng)機(jī)相量圖如圖7.4所示。在圖中，使 的延長線與 的延長線交于B 點(diǎn)， 與 是垂直的；過E點(diǎn)作一條與 的延長線交于D點(diǎn)的垂直線。根據(jù)圖中的幾何關(guān)系，有 即 （7-7）1PemPcos3111IUPPemOAECOBEBOCsincosOEECBOCCEDsincos01EIxt同步電動(dòng)機(jī)的功角特性（續(xù)1） 將

2、式（7-7）代入式（7-6），得 （7-8） 式（7-8）說明，在電源電壓 和勵(lì)磁電流一定時(shí)，電磁功率 只與 角有關(guān)， 與 的關(guān)系曲線 稱為同步電動(dòng)機(jī)的功角特性，如圖7.5所示。sin3cos30111temxEUIUP1UemP)(fPcm 由于 角是每相電樞電壓 與勵(lì)磁電勢(shì) 的相位差， 分別是氣隙合成磁動(dòng)勢(shì) 、勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì) 所產(chǎn)生的磁通而感應(yīng)的電勢(shì)，因 此 角也可以近似地看成氣隙合成磁動(dòng)勢(shì) 與勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì) 軸線在空間上的電角度差。在電源電壓 和勵(lì)磁電流一定時(shí)，如果負(fù)載增大，則要求同步電動(dòng)機(jī)的輸入功率 增大，即要求電磁功率 增大。 1U0E0011)(EEEEUUa、FfFFfF1U1PemP圖

3、7.4 隱極式同步電動(dòng)機(jī)的相量圖（忽略ra時(shí)） 圖7.5 隱極式同步電動(dòng)機(jī)的功角特性emP同步電動(dòng)機(jī)的功角特性（續(xù)2） 由式（7-8）看出， 角也應(yīng)隨負(fù)載的增大而增大，說明氣隙合成磁動(dòng)勢(shì) 與勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì) 在空間上的電角度差隨負(fù)載的增大而增大，即氣隙間的磁拉力隨負(fù)載的增大而增大。這就是 角的物理意義。 由式（7-8）容易得到電磁轉(zhuǎn)矩與角之間的關(guān)系 （7-9） 式中 同步角速度 電 磁 轉(zhuǎn) 矩 與 角 的 關(guān) 系 曲 線 稱為同步電動(dòng)機(jī)的矩角特性，如圖7.6所示。從圖中看出： 時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩 隨負(fù)載的增大而增大，同步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行是穩(wěn)定的； 時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩 隨負(fù)載的增大而減小，同步電動(dòng)機(jī)顯然不能穩(wěn)定運(yùn)行。在負(fù)載轉(zhuǎn)矩 一定 時(shí)， 角越小、最大電磁轉(zhuǎn)矩 越大，則穩(wěn)定裕量越大、過載能力越大。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，常常通過增大勵(lì)磁電流（使 增大）來增大同步電動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定裕量和過載能力，如圖7.6中虛線所示。FfFsin3101temxEUT 1)(fTe