《電動機及拖動基礎(chǔ)件課件第6章同步電動機》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《電動機及拖動基礎(chǔ)件課件第6章同步電動機（37頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、1,第6章同步電動機,6.1 同步電動機的基本工作原理 6.2 同步電動機的主要結(jié)構(gòu)及用途 6.3 同步電動機的電磁關(guān)系 6.4 同步電動機的功率和轉(zhuǎn)矩 6.5 同步電動機功率因數(shù)的調(diào)節(jié) 6.6 同步電動機的的起動,2,序 1、什么是同步電動機？ 三相定子交流磁場旋轉(zhuǎn)速度和轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度與方向完全相同的電動機和發(fā)電機，都屬同步電機。 序 2、同步電動機有什么用途？ 1）發(fā)電廠的交流發(fā)電機都屬同步電機 2）大功率機械的調(diào)速，小功率的同步電動機用于計時、測量、錄音、攪拌、印刷機、壓縮機、雷達。同步調(diào)相。,3,6.1-6.2 同步電動機的基本工作原理和結(jié)構(gòu) 1、同步電動機的基本結(jié)構(gòu)：如下圖：它有轉(zhuǎn)

2、子繞線式和永磁兩種結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)子繞線式同步電動機由定子、定子三相繞組、轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子繞組線圈等組成。定子三相繞組用于產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。轉(zhuǎn)子繞組線圈加上直流電源為轉(zhuǎn)子勵磁，產(chǎn)生直流磁場，定子三相繞組用于產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場吸引轉(zhuǎn)子勵極，使轉(zhuǎn)子與定子旋轉(zhuǎn)磁場同步運行。,4,2、三相同步電動機的工作原理結(jié)構(gòu)（凸極式或永磁式結(jié)構(gòu)）,5,3、三相同步電動機的理論原理 當(dāng)三相同步電動機的定子繞組加上三交流電源，電源的頻率為f1，磁極對數(shù)為p；轉(zhuǎn)子繞組加 上直流勵磁電壓、電流，轉(zhuǎn)子磁極產(chǎn)生N-S磁場。定子磁場吸引，轉(zhuǎn)子磁場，使二者同步旋轉(zhuǎn)。同步轉(zhuǎn)速為：,6,6.2.2 同步電動機的銘牌數(shù)據(jù)和用途 6.2.2銘牌數(shù)據(jù) 1、額定

3、功率PN 2、額定轉(zhuǎn)速Nn 3、額定電壓UN 4、額定電流IN 5、額定頻率fN 6、額定功率因數(shù)cosN 7、額定效率N=PN/UNIN cosN3,7,6.2.2 同步電動機的分類和用途 1、分類 A、按用途分類 1）同步電動機----拖動 2）同步發(fā)電機---發(fā)電 3）調(diào)相機。改善電網(wǎng)功率因數(shù)。 B、按相數(shù)分類 1）單相和兩相 2）三相,8,C、按旋轉(zhuǎn)部件分類 1）轉(zhuǎn)磁式(定子不轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)) 2）轉(zhuǎn)樞式(定子轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)) D、按磁極分類 1）凸極式 2）隱極式 3）永磁式 4）有換向式和無換向式 E、按軸向位置 分類 1）臥式。2）立式,9,F、按冷卻方式分類 1）氣冷。2）液體、3）

4、水、油 7、用途：大型水泵。離心機。通風(fēng)機。 小型電鐘。記錄儀。電影機械。復(fù)印機。陀螺。傳真機。錄音機。攪拌機。 調(diào)相機和發(fā)電機。,10,6.3 同步電動機的電磁關(guān)系 6.3.1 同步電動機的電樞(定子)反應(yīng) 1、什么叫電樞反應(yīng)？ 同時將電樞電流I的磁場對同步電動機恒定不變磁場在氣隙中的影響，稱為該同步電動機的電樞反應(yīng)。 2、電樞反應(yīng)的作用和影響 1）設(shè)電樞電流為I，電樞反應(yīng)產(chǎn)生的電動勢與每相電樞繞組的合成氣隙的電動勢為E0，,11,2）當(dāng)I和E0(合成電動勢)同相時，有交軸反應(yīng) 3）當(dāng)I超前-E0時。直軸反應(yīng)起去磁作用。 4）當(dāng)I滯后-E0時，直軸反應(yīng)起增磁作用。 5）當(dāng)I F0

5、I<2 I fH I sin時電樞反應(yīng)是去磁的.(F0是電磁力) 6) 只要有交軸反應(yīng),反應(yīng)后相位總要發(fā)生變化.,12,6.3.2 同步電動機的電動勢平衡方程 1、電樞等效電路及矢量圖,13,2、電樞等效電路及矢量方程 1）電動勢平衡方程,14,2、磁場F和磁通,15,6.4 同步電動機的功率和轉(zhuǎn)矩 1、同步電動機的功率平衡和轉(zhuǎn)矩平衡的關(guān)系,16,17,6.4.2電磁功率和電磁轉(zhuǎn)矩的關(guān)系 1、凸極式同步電動機 1）電磁功率：,18,式中；第一項為基本電磁功率；第二項為附加電磁功率。,19,20,2、隱極式同步電動機 1）由向量圖得電磁功率為：,21,22,6.4.3同步電動機功角和矩角特性

6、1、什么叫功角？ 功角是電源電壓U和感應(yīng)電動勢EQ矢量之間的夾角 2、什么叫功角特性？ 同步電動機的電磁功率Pem=f()稱為功角特性。 3、什么叫矩角特性？ 同步電動機的電磁轉(zhuǎn)矩Tem=g()=Pem/0稱為矩角特性。,23,3、同步電動機功角和矩角特性的應(yīng)用：從上圖可見：調(diào)節(jié)功角的大小，可以調(diào)節(jié)電動機和發(fā)電機的最大輸出功率和轉(zhuǎn)矩。以及電機的穩(wěn)定運行。,24,6。4。4 同步電動機和發(fā)電機的穩(wěn)定運行,25,1、由上圖可見:同步電動機和同步發(fā)電機分別在-90<<0度和0< <90度之間進行功率和轉(zhuǎn)矩的調(diào)節(jié)都是穩(wěn)定增加的.在此范圍之外隨著的減小或增加,功率和轉(zhuǎn)矩超過最大值Tmax、Pmax后，就

7、將不斷下降，使工作不穩(wěn)。,26,27,4、同步電動機工作特性,28,6。5 同步電動機的功率因數(shù)的調(diào)節(jié) 6.5.1 功率因數(shù)的調(diào)節(jié) 1、為什么要調(diào)節(jié)功率因數(shù)？ 當(dāng)同步電動機或發(fā)電機和大電網(wǎng)連接時，由于大電網(wǎng)中有變壓器、大母線的電抗Xe=XT+XL存在。,29,大電抗使電流、電壓相位產(chǎn)生超前滯后等作用，使進入電動機的（勵磁）電流I變?yōu)橛泄蜔o功兩種分量（Id和Iq）。所以電動機不僅要從電網(wǎng)吸收有功功率P1，還要從電網(wǎng)吸收無功功率PQ。因而使電網(wǎng)的功率因數(shù)降低，而且對電動機的勵磁不利，產(chǎn)生欠勵磁；因而需要補償。維護電動機的正常運行。 A）當(dāng)調(diào)節(jié)勵磁電流If,使cos=1,U、I同相時，電動機從電網(wǎng)

8、吸收無功能量，稱為正常勵磁狀態(tài)，對應(yīng)反電動勢-E0。,30,（B）當(dāng)增加If時，-E0也增加，cos= cos（+） <1,I超前 U，電動機從電網(wǎng)吸收超前的無功分量。則提供滯后的無功分量。起到補償電網(wǎng)功率的作用。稱為過勵磁狀態(tài)。 （C ）當(dāng)調(diào)節(jié)勵磁電流減少時， -E0也減少，都使cos= cos（-） <1,且I滯后U，電動機從電網(wǎng)吸收滯后的無功分量，稱為欠勵磁狀態(tài)。,31,6。5。同步電機的電流I和勵磁電流If曲線V型曲線： 1、什么叫V型曲線？ 在電網(wǎng)額定電壓U、電動機輸出額定轉(zhuǎn)矩T2 ，額定功率因數(shù)cosN=1的條件下，畫制的同步電機的電流I和勵磁電流If曲線，稱為V型曲線 2、曲線

9、如圖6-11,32,33,6。6 同步電動機的起動 1、同步電動機的起動的方法有：異步法、用異步電動機起動同步電動機、用柴油機起動同步電動機、用變頻器起動、磁滯式、抓極式和直接起動等。 2、異步法： 1）異步法起動電路：如圖6-13。 2）起動步驟： （A）選擇開關(guān)SA置1，轉(zhuǎn)子接入啟動電阻Rst.,34,(B) 開關(guān)QS合上，定子加上三相電源，進入異步啟動，等待轉(zhuǎn)速上升到同步轉(zhuǎn)速n1時，再進行下一步操作。 （C）瞬時將開關(guān)SA置“2”。轉(zhuǎn)子加上直流電壓，靠同步轉(zhuǎn)矩將轉(zhuǎn)子拉入同步轉(zhuǎn)速而運行。 啟動轉(zhuǎn)矩變化如圖6-12所示。同步電動機啟動時氣隙磁場與繞組中感應(yīng)的電流（稱為單相電流，）相互作用產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩：稱為單軸轉(zhuǎn)矩。,35,36,28F040的擦除 (a)整片擦除過程；(b)塊擦除過程,37,(4) 應(yīng)用 用作外存貯器。 用于內(nèi)存。,