《大工12春《電氣工程概論》輔導(dǎo)資料七》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《大工12春《電氣工程概論》輔導(dǎo)資料七（4頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、大工12春《電氣工程概論》輔導(dǎo)資料七 大連理工大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院 電氣工程概論輔導(dǎo)資料七 主題：第一章第三節(jié)同步電機(jī) 學(xué)習(xí)時(shí)間：2021年5月14日—5月20日內(nèi)容： 我們這周主要學(xué)習(xí)交流電機(jī)的另一種一一同步電機(jī)，通過(guò)學(xué)習(xí)我們要掌握同步電機(jī)的工作原理、結(jié)構(gòu)，掌握同步電機(jī)并網(wǎng)所需要的條件，了解電動(dòng)勢(shì)平衡方程式及電樞反應(yīng)，了解同步電機(jī)的各種特性和功率平衡。 第一章電機(jī)與電器基礎(chǔ)第三節(jié)電機(jī) 1 .3.3同步電機(jī) 同步電機(jī)屬于交流電機(jī)，其轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為一固定的同步轉(zhuǎn)速。同步電機(jī)有三種運(yùn)行方式:發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)和調(diào)相機(jī)。同步電機(jī)最重要的用途是作發(fā)電機(jī)用?，F(xiàn)代電網(wǎng)的電能幾乎全部由三相同步發(fā)電機(jī)提供

2、。有時(shí)工作于同步補(bǔ)償機(jī)狀態(tài)，提供無(wú)功功率，改善電網(wǎng)的功率因數(shù)。 2 .同步電機(jī)的原理和結(jié)構(gòu) 轉(zhuǎn)子繞組直流電勵(lì)磁產(chǎn)生固定的N、S磁極。原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，定子繞組切割磁力線，產(chǎn)生三相交流電。定子產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子同步運(yùn)行。此時(shí)同步電機(jī)處于發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)。 定子三相繞組通入三相交流電，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。轉(zhuǎn)子繞組通入直流勵(lì)磁產(chǎn)生固定X、S極。這樣旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)就吸引轉(zhuǎn)子同步旋轉(zhuǎn)。此時(shí)發(fā)電機(jī)處于電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)。 同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子有兩種構(gòu)造型式，即凸極式和陰極式。凸極式轉(zhuǎn)子上有明顯凸出的成對(duì)磁極和勵(lì)磁繞組。當(dāng)勵(lì)磁繞組中通過(guò)直流勵(lì)磁電流后，每個(gè)磁極就出現(xiàn)一定的極性。隱極式轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子鐵芯為圓柱形，沿著轉(zhuǎn)子圓周表

3、面開有許多槽，用來(lái)嵌入勵(lì)磁繞組。 同步電機(jī)無(wú)論作為發(fā)電機(jī)或電動(dòng)機(jī)，它的轉(zhuǎn)子速度總等于由電機(jī)極對(duì)數(shù)和電樞電流頻率所決定的同步轉(zhuǎn)速，同步由此得名。 3 .同步發(fā)電機(jī)的空載運(yùn)行 當(dāng)外加原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子在同步轉(zhuǎn)速下運(yùn)行，并旦轉(zhuǎn)子的勵(lì)磁繞組通以勵(lì)磁電流時(shí)，電樞繞組開路即為同步發(fā)電機(jī)的空載運(yùn)行。空教運(yùn)行時(shí)，電樞電流 第1頁(yè)共5頁(yè) 大連理工大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院 等于零，其氣隙磁場(chǎng)由轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)單獨(dú)建立。電樞繞組切割旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),電樞繞組開路時(shí)的端電壓等于空載電動(dòng)勢(shì)。 4 .同步發(fā)電機(jī)的負(fù)載運(yùn)行(1)電樞反應(yīng)及電動(dòng)勢(shì)方程 當(dāng)負(fù)載運(yùn)行時(shí)，三相對(duì)稱電流流過(guò)定子三相繞組，形成電樞旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)，

4、它與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)同步，旦轉(zhuǎn)向相同。此時(shí)的氣隙磁場(chǎng)與空載運(yùn)行的情況不同，是二者的合成磁場(chǎng)。 電樞磁動(dòng)勢(shì)對(duì)氣隙磁場(chǎng)的影響稱為電樞反應(yīng)。電樞反應(yīng)對(duì)同步電機(jī)的性能有重大影響,負(fù)載的性質(zhì)決定了電樞反映的特性。 可以應(yīng)用時(shí)空矢量圖來(lái)分析電樞反應(yīng)特性。 凸極同步電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)方程 其中Xd為直軸同步電抗，Xq為交軸同步電抗。隱極同步電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)方程 其中Xt為隱極電機(jī)同步電抗。(2)同步發(fā)電機(jī)的特性 1)空載特性。當(dāng)外加原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子在同步轉(zhuǎn)速nl下運(yùn)行，并且轉(zhuǎn)子的勵(lì)磁繞組通以勵(lì)磁電流If時(shí)，電樞繞組開路即為同步發(fā)電機(jī)的空載運(yùn)行。電樞繞組切割旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E0,電樞繞組開路時(shí)的端電壓等

5、于空教電動(dòng) 第2頁(yè)共5頁(yè) 大連理工大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院 勢(shì)E0。當(dāng)n?nl、Iq?O時(shí)EO?f(If)稱為同步發(fā)電機(jī)的空我特性。下圖中曲線1。 2)短路特性。同步發(fā)電機(jī)在同步轉(zhuǎn)速下三相的穩(wěn)態(tài)短路電樞電流I,即短路電流IK與勵(lì)磁電流If的關(guān)系稱為短路特性，兩者在數(shù)量上成線性關(guān)系。下圖中直線3。 3）零功率因數(shù)負(fù)載特性。 4）同步發(fā)電機(jī)的外特性。同步發(fā)電機(jī)的外特性表示在n?nl、勵(lì)磁電流等于常數(shù)、功率因數(shù)等于常數(shù)情況下，端電壓和電樞電流的關(guān)系。外特性曲線與外加負(fù)教有關(guān)系，負(fù)載性質(zhì)不同，外特性曲線也不同。 發(fā)電機(jī)的電壓調(diào)整率： 5 .同步發(fā)電機(jī)的并網(wǎng)運(yùn)行 第3頁(yè)共5頁(yè) 大連理工大學(xué)網(wǎng)

6、絡(luò)教育學(xué)院 同步發(fā)電機(jī)并列投入電網(wǎng)時(shí)，為了避免發(fā)生電流的沖擊和轉(zhuǎn)軸突然受力，應(yīng)使發(fā)電機(jī)每相電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值與電網(wǎng)電壓瞬時(shí)值保持相等。此條件可分開寫成以下四條： （1）發(fā)電機(jī)的頻率和電網(wǎng)頻率相同；（2）發(fā)電機(jī)和電網(wǎng)的電壓波形要相同； （3）發(fā)電機(jī)和電網(wǎng)電壓大小、相位要相同：（4）發(fā)電機(jī)和電網(wǎng)的相序要相同。5. 同步發(fā)電機(jī)的功率平衡 同步發(fā)電機(jī)的功率平衡方程為： 由于定子繞組很小，因此其電阻損耗可以不計(jì)，就有上式。其中，？為內(nèi)功率因素角,把???-?稱為功角，它表示發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電動(dòng)勢(shì)與電樞端電壓之間的夾角。 凸極電機(jī)： 隱極電機(jī)： 本周要求掌握的內(nèi)容如下: 本周我們要了解掌握同步電機(jī)

7、的工作原理、結(jié)構(gòu)，掌握同步電機(jī)并網(wǎng)所需要的條件，了解電動(dòng)勢(shì)平衡方程式及電樞反應(yīng)，了解同步電機(jī)的各種特性和功率平衡。 第4頁(yè)共5頁(yè) 大連理工大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院 習(xí)題 （一）選擇題 1 .同步電機(jī)有三種主要的運(yùn)行方式，其中最主要的用途是（）。 A.發(fā)電機(jī)B.電動(dòng)機(jī)C.調(diào)相機(jī) D.以上都不正確答案：A 2 .對(duì)于感性負(fù)載，在勵(lì)磁電流不變的情況下，隨著電樞電流的增大，同步）的曲線。 A.上升B.下降 C.沒有影響D.不能確定答案：B（二）判斷題 1.中小型同步電機(jī)多采用凸極式轉(zhuǎn)子。（三）簡(jiǎn)答題 1.同步發(fā)電機(jī)關(guān)列投入電網(wǎng)時(shí)需滿足的條件。 答： （1）發(fā)電機(jī)的頻率和電網(wǎng)頻率相同； （2）發(fā)電機(jī)和電網(wǎng)的電壓波形要相同； （3）發(fā)電機(jī)和電網(wǎng)電壓大小、相位要相同：（4）發(fā)電機(jī)和電網(wǎng)的相序要 相同。 第5頁(yè)共5頁(yè) 電機(jī)的外特性是（（正確） 感謝您的閱讀，祝您生活愉快。