7.8 同步電動(dòng)機(jī)原理

杭州電子科技大學(xué)《電機(jī)學(xué)》自動(dòng)化學(xué)院7.8同步電動(dòng)機(jī)原理7.8.1同步電機(jī)運(yùn)行的可逆原理假設(shè)主磁路未飽和且線(xiàn)性，只考慮基波磁動(dòng)勢(shì)。7.8.2同步電動(dòng)機(jī)的電壓方程和相量圖1.電壓方程凸極同步電動(dòng)機(jī)，雙反應(yīng)理論。2.相量圖容量較大的同步電動(dòng)機(jī)可以忽略。凸極同步電動(dòng)機(jī)隱極同步電動(dòng)機(jī)7.8.3同步電動(dòng)機(jī)的功率方程和轉(zhuǎn)矩方程1.功率方程2.轉(zhuǎn)矩方程7.8.4同步電動(dòng)機(jī)的工作特性同步電動(dòng)機(jī)的工作特性是指在額定電壓、額定勵(lì)磁電流時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩、電樞電流、效率、功率因數(shù)與輸出功率之間的關(guān)系，即、、、與的函數(shù)關(guān)系。同步電動(dòng)機(jī)是定轉(zhuǎn)子雙邊勵(lì)磁的電動(dòng)機(jī)，勵(lì)磁電流的大小能夠影響同步電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)。勵(lì)磁電流：1<2<37.8.5功率因數(shù)調(diào)節(jié)和V形曲線(xiàn)電網(wǎng)的負(fù)載主要是感性負(fù)載，既消耗有功功率，還要從電網(wǎng)吸收滯后性的無(wú)功功率，降低電網(wǎng)功率因數(shù)，電能質(zhì)量變差。

當(dāng)同步電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁電流不同時(shí)，其功率因數(shù)會(huì)發(fā)生變化。因此，通過(guò)改變同步電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流，可以調(diào)節(jié)功率因數(shù)。當(dāng)同步電動(dòng)機(jī)接在交流電源上，假設(shè)電源電壓、頻率都保持不變，同步電動(dòng)機(jī)的輸出功率也保持為常數(shù)。在分析過(guò)程中，忽略同步電動(dòng)機(jī)的各種損耗。1.功率因數(shù)調(diào)節(jié)由于電源電壓、電源頻率以及同步電動(dòng)機(jī)的同步電抗都是常數(shù)，因此勵(lì)磁電流變化時(shí)，勵(lì)磁電動(dòng)勢(shì)隨之變化，但必須滿(mǎn)足此式。定子側(cè)有功電流維持不變。不管如何改變勵(lì)磁電流的大小，的軌跡總是處在與平行的虛線(xiàn)上，的軌跡總是處在與垂直的虛線(xiàn)上。（1）正常勵(lì)磁狀態(tài)：同步電動(dòng)機(jī)從電網(wǎng)中僅吸收有功功率，不吸收任何無(wú)功功率，此時(shí)的同步電動(dòng)機(jī)就像個(gè)純電阻負(fù)載，功率因數(shù)；（2）欠勵(lì)磁狀態(tài)：電樞電流落后電壓角度。此時(shí)，同步電動(dòng)機(jī)從電網(wǎng)中除了吸收有功功率外，還要吸收滯后性的無(wú)功功率。這種情況下運(yùn)行的同步電動(dòng)機(jī)像個(gè)電阻電感負(fù)載；（3）過(guò)勵(lì)磁狀態(tài)：電樞電流超前電壓角度。此時(shí)，同步電動(dòng)機(jī)從電網(wǎng)中除了吸收有功功率外，還要吸收超前性的無(wú)功功率。這種情況可改善電網(wǎng)的功率因數(shù)。2.V形曲線(xiàn)同步電動(dòng)機(jī)的V形曲線(xiàn)是指在保持電源電壓和同步電動(dòng)機(jī)輸出功率不變的條件