第05章p 船舶同步電機(jī)

1、船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-6-29輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系第第5 5章章 船舶同步電機(jī)船舶同步電機(jī) 第一節(jié)第一節(jié) 三相同步發(fā)電機(jī)的基本類型和結(jié)構(gòu)三相同步發(fā)電機(jī)的基本類型和結(jié)構(gòu)第二節(jié)第二節(jié) 同步發(fā)電機(jī)的電樞反應(yīng)同步發(fā)電機(jī)的電樞反應(yīng)第三節(jié)第三節(jié) 同步發(fā)電機(jī)的電勢方程和相量圖同步發(fā)電機(jī)的電勢方程和相量圖第四節(jié)第四節(jié) 同步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性同步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性第五節(jié)第五節(jié) 同步電動機(jī)同步電動機(jī)船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-6-29輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系第一節(jié)第一節(jié) 三相同步發(fā)電機(jī)的基本類型和結(jié)構(gòu)三相同步發(fā)電機(jī)的基本類型和結(jié)構(gòu)以轉(zhuǎn)子繞組形式分類，有旋轉(zhuǎn)電樞式以轉(zhuǎn)子

2、繞組形式分類，有旋轉(zhuǎn)電樞式和旋轉(zhuǎn)磁極式。和旋轉(zhuǎn)磁極式。 同步電機(jī)與其他電機(jī)一樣，由定子和同步電機(jī)與其他電機(jī)一樣，由定子和轉(zhuǎn)子兩大部分組成。轉(zhuǎn)子兩大部分組成。船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-6-29輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系旋轉(zhuǎn)磁極式同步發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)磁極式同步發(fā)電機(jī)船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-6-29輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系旋轉(zhuǎn)電樞式同步發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)電樞式同步發(fā)電機(jī)船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-6-29輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系三相同步發(fā)電機(jī)（旋轉(zhuǎn)磁極式）定子與三三相同步發(fā)電機(jī)（旋轉(zhuǎn)磁極式）定子與三相異步電機(jī)的相同，主要有嵌放在鐵心槽相異步電機(jī)的相同

3、，主要有嵌放在鐵心槽中的三相對稱繞組，轉(zhuǎn)子上裝有磁極和勵中的三相對稱繞組，轉(zhuǎn)子上裝有磁極和勵磁繞組。磁繞組。船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-6-29輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系當(dāng)勵磁繞組通以直流電流以后，電機(jī)內(nèi)當(dāng)勵磁繞組通以直流電流以后，電機(jī)內(nèi)產(chǎn)生轉(zhuǎn)子磁場，如用原動機(jī)帶動轉(zhuǎn)子旋產(chǎn)生轉(zhuǎn)子磁場，如用原動機(jī)帶動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，則轉(zhuǎn)子磁場與三相定子繞組間有相轉(zhuǎn)，則轉(zhuǎn)子磁場與三相定子繞組間有相對運(yùn)動，就會在三相定子繞組中感應(yīng)出對運(yùn)動，就會在三相定子繞組中感應(yīng)出交流電勢。交流電勢。 船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-6-29輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系定子部分定子部分 定子是由定子鐵心、定

4、子三相繞組、機(jī)座定子是由定子鐵心、定子三相繞組、機(jī)座以及固定這些部分的其他結(jié)構(gòu)件組成。以及固定這些部分的其他結(jié)構(gòu)件組成。 定子鐵心由硅鋼片疊壓而成。定子鐵心由硅鋼片疊壓而成。 定子鐵心槽內(nèi)嵌放三相依次相差定子鐵心槽內(nèi)嵌放三相依次相差120電角電角度（或度（或120/P空間機(jī)械角度）的繞組，稱空間機(jī)械角度）的繞組，稱為三相電樞繞組，是交流電路部分。為三相電樞繞組，是交流電路部分。 船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-6-29輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系轉(zhuǎn)子部分轉(zhuǎn)子部分 轉(zhuǎn)子磁極有兩種結(jié)構(gòu)形式轉(zhuǎn)子磁極有兩種結(jié)構(gòu)形式 隱極式隱極式 凸極式（也稱顯極式）凸極式（也稱顯極式） 船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng)

5、 課 件2022-6-29輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系 自勵同步發(fā)電機(jī)自勵同步發(fā)電機(jī)船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-6-29輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系無刷同步發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)無刷同步發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng) 主發(fā)電機(jī)主發(fā)電機(jī)G G和勵和勵磁機(jī)磁機(jī)LGLG都是三都是三相同步發(fā)電機(jī)相同步發(fā)電機(jī) TYQ 相復(fù)勵調(diào)相復(fù)勵調(diào)壓裝置壓裝置船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-6-29輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系機(jī)械端口機(jī)械端口轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子子定子繞組定子繞組定子鐵心定子鐵心電端口電端口ABC船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-6-29輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2

6、022-6-29輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-6-29輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系汽輪發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)汽輪發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-6-29輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系600MW汽輪發(fā)電機(jī)汽輪發(fā)電機(jī)船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-6-29輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系國產(chǎn)國產(chǎn)300MW汽輪發(fā)電機(jī)汽輪發(fā)電機(jī)船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-6-29輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系國產(chǎn)國產(chǎn)200MW汽輪發(fā)電機(jī)定子汽輪發(fā)電機(jī)定子船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-6-29輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系國產(chǎn)國

7、產(chǎn)200MW汽輪發(fā)電機(jī)定子鐵心汽輪發(fā)電機(jī)定子鐵心船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-6-29輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系柴油機(jī)柴油機(jī)發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-6-29輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系三相交流同步發(fā)電機(jī)的基本工作原理三相交流同步發(fā)電機(jī)的基本工作原理 當(dāng)轉(zhuǎn)子由原動機(jī)以恒定轉(zhuǎn)速驅(qū)動。極性當(dāng)轉(zhuǎn)子由原動機(jī)以恒定轉(zhuǎn)速驅(qū)動。極性相間的勵磁磁場隨軸一起旋轉(zhuǎn)，并依次相間的勵磁磁場隨軸一起旋轉(zhuǎn)，并依次切割定子各相繞組（相當(dāng)于繞組導(dǎo)體反切割定子各相繞組（相當(dāng)于繞組導(dǎo)體反向切割勵磁磁場）。向切割勵磁磁場）。船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-6-29輪機(jī)工程學(xué)院船電系

8、輪機(jī)工程學(xué)院船電系定子三相電樞繞組就會感應(yīng)出大小和方定子三相電樞繞組就會感應(yīng)出大小和方向按周期性變化的交變正弦電動勢。由向按周期性變化的交變正弦電動勢。由于三相電樞繞組在空間相差于三相電樞繞組在空間相差120120電角度，電角度，三相電動勢相位也相差三相電動勢相位也相差120120。船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-6-29輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系空載電動勢的有效值為空載電動勢的有效值為 EEkfNm002444/.船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-6-29輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系式中式中 o為每極下的總磁通為每極下的總磁通. 空載電動勢的頻空載電動勢的頻率率 f

9、與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速n和磁極對數(shù)和磁極對數(shù)p成正比成正比, 即即fpn60由以上可得由以上可得EKne00K e為電勢常數(shù)為電勢常數(shù)船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-6-29輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系額定容量額定容量 ，連接方式，連接方式, 線電壓線電壓 , 額定頻額定頻率，磁極對數(shù)率，磁極對數(shù), 額定轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)速, 采用絕緣等采用絕緣等級級, 冷卻方式冷卻方式, 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境溫度等。設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境溫度等。銘牌數(shù)據(jù)銘牌數(shù)據(jù) 船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-6-29輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系額定容量：額定容量：指額定運(yùn)行時(shí)電機(jī)的輸出功率指額定運(yùn)行時(shí)電機(jī)的輸出功率額定電

10、壓：額定電壓：指額定運(yùn)行時(shí)定子的線電壓指額定運(yùn)行時(shí)定子的線電壓額定電流：額定電流：指額定運(yùn)行時(shí)定子的線電流指額定運(yùn)行時(shí)定子的線電流船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-6-29輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系額定轉(zhuǎn)速：額定轉(zhuǎn)速：指額定運(yùn)行時(shí)電機(jī)的轉(zhuǎn)速指額定運(yùn)行時(shí)電機(jī)的轉(zhuǎn)速額定功率因數(shù)：額定功率因數(shù)：指額定運(yùn)行時(shí)電機(jī)的功率因數(shù)指額定運(yùn)行時(shí)電機(jī)的功率因數(shù)額定頻率：額定頻率：指額定運(yùn)行時(shí)電樞的頻率指額定運(yùn)行時(shí)電樞的頻率船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-6-29輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系通常把同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為同步額定通常把同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為同步額定轉(zhuǎn)速條件下，空載電動勢轉(zhuǎn)速條件下，

11、空載電動勢E0與勵磁電流與勵磁電流的關(guān)系曲線稱為同步發(fā)電機(jī)空載特性曲的關(guān)系曲線稱為同步發(fā)電機(jī)空載特性曲線線E0=f（If）或稱開路特性曲線。）或稱開路特性曲線。 第二節(jié)第二節(jié) 同步發(fā)電機(jī)的電樞反應(yīng)同步發(fā)電機(jī)的電樞反應(yīng)同步發(fā)電機(jī)空載運(yùn)行同步發(fā)電機(jī)空載運(yùn)行 船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-6-29輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系Er：剩磁電壓（在額定轉(zhuǎn)速下使：剩磁電壓（在額定轉(zhuǎn)速下使If=0時(shí)所測得時(shí)所測得的電樞開路電壓）。的電樞開路電壓）。船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-6-29輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系同步發(fā)電機(jī)對稱負(fù)載運(yùn)行同步發(fā)電機(jī)對稱負(fù)載運(yùn)行 同步發(fā)電機(jī)定、轉(zhuǎn)子之間的

12、氣隙同時(shí)出同步發(fā)電機(jī)定、轉(zhuǎn)子之間的氣隙同時(shí)出現(xiàn)兩個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場?，F(xiàn)兩個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場。 船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-6-29輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系當(dāng)同步發(fā)電機(jī)接通負(fù)載時(shí)當(dāng)同步發(fā)電機(jī)接通負(fù)載時(shí), 三相電樞繞組的三相電樞繞組的三相電流將產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場三相電流將產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場 a, 這種旋轉(zhuǎn)磁場這種旋轉(zhuǎn)磁場稱為電樞反應(yīng)磁場。稱為電樞反應(yīng)磁場。電樞反應(yīng)電樞反應(yīng)電樞磁場對磁極主磁場的影響稱為電樞反應(yīng)電樞磁場對磁極主磁場的影響稱為電樞反應(yīng)船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-6-29輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系直軸直軸 d direct axis irect axis 稱稱d d軸軸交軸交軸

13、 q quadrature axis uadrature axis 稱稱q q軸軸 將空間分成直軸、交軸后再進(jìn)行分析將空間分成直軸、交軸后再進(jìn)行分析船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-6-29輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系電樞反應(yīng)效應(yīng)與負(fù)載性質(zhì)有關(guān)電樞反應(yīng)效應(yīng)與負(fù)載性質(zhì)有關(guān)mfNjkE44. 410空載電勢空載電勢aI電樞電流電樞電流aFfF船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-6-29輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系1） 電樞電流與空載電勢同相位時(shí)（即電樞電流與空載電勢同相位時(shí)（即=0 ）的）的電樞反應(yīng)電樞反應(yīng) 交軸電樞反應(yīng)交軸電樞反應(yīng) ：使合使合成磁場成磁場 的軸線從主磁的軸線從主

14、磁極軸線方向往后偏斜了極軸線方向往后偏斜了一個(gè)角度一個(gè)角度 。mfNjkE44. 410船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-6-29輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系d軸軸q軸軸U1U1U2U2 W2W2V1V1W1V2NSfFaFF090電樞反應(yīng)性質(zhì)：電樞反應(yīng)性質(zhì)：交軸電樞反應(yīng)交軸電樞反應(yīng)船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-6-29輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系 直軸去磁電樞反應(yīng)直軸去磁電樞反應(yīng) ：電樞磁場電樞磁場 a與磁極磁場與磁極磁場 o在同一軸線上在同一軸線上, 但方向相但方向相反反, 起去磁效應(yīng)使合成磁起去磁效應(yīng)使合成磁場場 o。2） 電樞電流落后于空載電動勢電樞電流落后于空

15、載電動勢90 時(shí)的電樞反應(yīng)時(shí)的電樞反應(yīng)船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-6-29輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系d軸軸q軸軸U1U1U2U2 W2W2V1V1W1V2NSfF電樞反應(yīng)性質(zhì)：電樞反應(yīng)性質(zhì)：直軸去磁電樞反應(yīng)直軸去磁電樞反應(yīng)aF船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-6-29輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系 直軸增磁電樞反應(yīng)：直軸增磁電樞反應(yīng)：電樞磁場電樞磁場 a與磁極磁場與磁極磁場 o在同一軸線上在同一軸線上,且方且方向相同向相同,起增磁效應(yīng)使起增磁效應(yīng)使合成磁場合成磁場 大于主磁場大于主磁場 o。3） 電樞電流超前于空載電動勢電樞電流超前于空載電動勢90 的電樞反應(yīng)的電樞反

16、應(yīng)船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-6-29輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系d軸軸q軸軸U1U1U2U2 W2W2V1V1W1V2NSfF電樞反應(yīng)性質(zhì)：電樞反應(yīng)性質(zhì)：直軸增磁電樞反應(yīng)直軸增磁電樞反應(yīng)aF船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-6-29輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系4） 通常情況下通常情況下, 發(fā)電機(jī)的負(fù)載多為一般電感性負(fù)發(fā)電機(jī)的負(fù)載多為一般電感性負(fù)載載, 即電樞電流落后于空載電動勢的角度即電樞電流落后于空載電動勢的角度小于小于90 。一般電感性負(fù)載的電樞反應(yīng)既有去磁效應(yīng)又有一般電感性負(fù)載的電樞反應(yīng)既有去磁效應(yīng)又有交磁效應(yīng)。交磁效應(yīng)。船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-6

17、-29輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系d軸軸q軸軸U1U1U2U2 W2W2V1V1W1V2NSfFaF090 電樞反應(yīng)性質(zhì)：電樞反應(yīng)性質(zhì)：既有交軸既有交軸, ,還有直軸還有直軸去磁電樞反應(yīng)去磁電樞反應(yīng)船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-6-29輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系第三節(jié)第三節(jié) 同步發(fā)電機(jī)的電勢方程和相量圖同步發(fā)電機(jī)的電勢方程和相量圖同步發(fā)電機(jī)負(fù)載運(yùn)行時(shí)，氣隙中存在兩同步發(fā)電機(jī)負(fù)載運(yùn)行時(shí)，氣隙中存在兩個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場，即個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場，即電樞磁場電樞磁場和和主極磁場主極磁場。這兩個(gè)磁場各自在定子繞組中感應(yīng)電勢，這兩個(gè)磁場各自在定子繞組中感應(yīng)電勢，這些電勢的總和減去定子漏阻抗壓降后，這

18、些電勢的總和減去定子漏阻抗壓降后，就可得到發(fā)電機(jī)的端電壓。就可得到發(fā)電機(jī)的端電壓。船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-6-29輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系iRueeea0正弦電動勢正弦電動勢e e0 0、e ea a和和e e是分別是分別由轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁通由轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁通 0 0、電樞旋轉(zhuǎn)、電樞旋轉(zhuǎn)磁通磁通 a a和電樞繞組漏磁通和電樞繞組漏磁通 產(chǎn)生的，產(chǎn)生的，R Ra a是電樞繞組的電阻。是電樞繞組的電阻。其電壓平衡方程式為其電壓平衡方程式為船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-6-29輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系相量分別表示為相量分別表示為 EEEUI Ra.0X =E / I

19、稱為電樞漏電抗稱為電樞漏電抗; Xa=Ea / I 稱為電樞反應(yīng)電抗。稱為電樞反應(yīng)電抗。EjX Iaa. 相量分別表示為相量分別表示為 EjXI. 和和船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-6-29輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系電樞電路的相量電壓方程可寫為電樞電路的相量電壓方程可寫為.0.)(IjXRUIjXIjXRIUEsaaa同步電抗同步電抗Xs=Xa+X ,同步阻抗同步阻抗Zs=Ra+jXs.船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-6-29輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系通常通常RaU, 發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)之間出發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)之間出現(xiàn)了電壓差和引起了電樞電現(xiàn)了電壓差和引起了電樞電流。根據(jù)電壓

20、方程流。根據(jù)電壓方程IEUjXUjXss.0船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-6-29輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系在相位上電流在相位上電流I總是落總是落后于同步感抗壓降后于同步感抗壓降 U 900。發(fā)電機(jī)輸出落后發(fā)電機(jī)輸出落后無功功率。無功功率。船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-6-29輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系減少勵磁電流減少勵磁電流(欠勵磁欠勵磁)使使E000，電機(jī)，電機(jī)把機(jī)械能轉(zhuǎn)變成電能。把機(jī)械能轉(zhuǎn)變成電能。0cos3UIPsin30sMXUEP 船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-6-29輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系逐步減少發(fā)電機(jī)的輸入逐步減少發(fā)電機(jī)的輸入

21、功率，轉(zhuǎn)子將瞬時(shí)減速，功率，轉(zhuǎn)子將瞬時(shí)減速，角減小角減小，相應(yīng)的電磁，相應(yīng)的電磁功率也減少。功率也減少。當(dāng)發(fā)電機(jī)的輸入功率只當(dāng)發(fā)電機(jī)的輸入功率只能滿足空載損耗時(shí)，發(fā)能滿足空載損耗時(shí)，發(fā)電機(jī)處于空載運(yùn)行狀態(tài)。電機(jī)處于空載運(yùn)行狀態(tài)。0cos3UIP船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-6-29輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系繼續(xù)減少發(fā)電機(jī)的輸繼續(xù)減少發(fā)電機(jī)的輸入功率，則入功率，則和和 P PM M變變?yōu)樨?fù)值。為負(fù)值。卸掉原動機(jī)，卸掉原動機(jī)，電機(jī)從電網(wǎng)吸收功率電機(jī)從電網(wǎng)吸收功率滿足空載損耗，成為滿足空載損耗，成為空轉(zhuǎn)的電動機(jī)?？辙D(zhuǎn)的電動機(jī)。sin30sMXUEP 船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022

22、-6-29輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系電機(jī)軸上加上機(jī)械負(fù)載，電機(jī)軸上加上機(jī)械負(fù)載，負(fù)值的負(fù)值的增大，由電網(wǎng)向增大，由電網(wǎng)向電機(jī)輸入的電功率和相應(yīng)電機(jī)輸入的電功率和相應(yīng)的電磁功率增大，的電磁功率增大，轉(zhuǎn)子磁轉(zhuǎn)子磁極軸線落后定子合成磁極極軸線落后定子合成磁極軸線，轉(zhuǎn)子受到驅(qū)動性質(zhì)軸線，轉(zhuǎn)子受到驅(qū)動性質(zhì)的電磁轉(zhuǎn)矩作用的電磁轉(zhuǎn)矩作用。0cos3UIP船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-6-29輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系TUEXs 30sinsin30sMXUEP 同步電機(jī)由發(fā)電狀同步電機(jī)由發(fā)電狀態(tài)到電動狀態(tài)過程態(tài)到電動狀態(tài)過程n1S2N2S1N1n1S1N1n1n1S2N2S2N2S

23、1N1n1n1 0 =0 0船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-6-29輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系同步電動機(jī)的調(diào)速方法同步電動機(jī)的調(diào)速方法:只能通過變頻方法來實(shí)現(xiàn)只能通過變頻方法來實(shí)現(xiàn)船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-6-29輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系同步電動機(jī)的無功功率調(diào)節(jié)同步電動機(jī)的無功功率調(diào)節(jié) 同步電動機(jī)處于過激同步電動機(jī)處于過激狀態(tài)，相當(dāng)于容性負(fù)狀態(tài)，相當(dāng)于容性負(fù)載，從電網(wǎng)吸收超前載，從電網(wǎng)吸收超前無功功率。無功功率。 0EIjXUssjXU0EIaRU0E.IjXUs.I船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-6-29輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系同步電動機(jī)處

24、于欠激同步電動機(jī)處于欠激狀態(tài)，相當(dāng)于感性負(fù)狀態(tài)，相當(dāng)于感性負(fù)載，從電網(wǎng)吸收滯后載，從電網(wǎng)吸收滯后無功功率。無功功率。 sjXU0EIaRU0E.IjXUs.I0EIjXUs船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-6-29輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系由于電網(wǎng)上變壓器、異步電動機(jī)都是感性由于電網(wǎng)上變壓器、異步電動機(jī)都是感性負(fù)載，且功率因數(shù)負(fù)載，且功率因數(shù)coscos比較低，為了減比較低，為了減小線電流，降低線損功率，除了使用電容小線電流，降低線損功率，除了使用電容器進(jìn)行無功功率補(bǔ)償外，有條件盡量使用器進(jìn)行無功功率補(bǔ)償外，有條件盡量使用同步電動機(jī)，使其同步電動機(jī)，使其處于過激狀態(tài)，進(jìn)行無處于過激

25、狀態(tài)，進(jìn)行無功補(bǔ)償功補(bǔ)償，使線路的功率因數(shù)，使線路的功率因數(shù)coscos1 1。 船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-6-29輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系軸上不帶任何負(fù)載專用于改善功率軸上不帶任何負(fù)載專用于改善功率因數(shù)的同步電機(jī)稱為因數(shù)的同步電機(jī)稱為同步補(bǔ)償機(jī)同步補(bǔ)償機(jī)。船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-6-29輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系同步電動機(jī)起動同步電動機(jī)起動 同步電動機(jī)不能產(chǎn)生起動轉(zhuǎn)矩，必須通同步電動機(jī)不能產(chǎn)生起動轉(zhuǎn)矩，必須通過其他輔助方法，使其拉入同步進(jìn)行起過其他輔助方法，使其拉入同步進(jìn)行起動，這是因?yàn)檗D(zhuǎn)子有轉(zhuǎn)動慣量，合閘瞬動，這是因?yàn)檗D(zhuǎn)子有轉(zhuǎn)動慣量，合閘瞬間，轉(zhuǎn)子磁極極性無法緊跟定子旋轉(zhuǎn)磁間，轉(zhuǎn)子磁極極性無法緊跟定子旋轉(zhuǎn)磁場的極性轉(zhuǎn)動起來。場的極性轉(zhuǎn)動起來。 船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-6-29輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系同步電動機(jī)起動方法有拉入同步、異步同步電動機(jī)起動方法有拉入同步、異步起動方法和變頻起動方法起動方法和變頻起動方法 同步電動機(jī)起動同步電動機(jī)起動 船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2022-6-29輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系同步電動機(jī)的缺點(diǎn)是沒同步電動機(jī)的缺點(diǎn)是沒有自起動能力有自起動能力.同步電動同步電動機(jī)必須靠外力或輔助設(shè)機(jī)必須靠外