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同步電機(jī)原理ppt課件(2)(編輯修改稿)

2026-02-13 16:45 本頁(yè)面

　

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 s3 ?ss IUPP ??（ 817）由凸極同步電動(dòng)機(jī)的相量圖（圖 88）可見(jiàn)，，于是 ??? ??1???? s i ns i n3c o sc o s3 ssssem IUIUP ??此外，根據(jù)相量圖可得 ????s i nc o sc o ss i nsqqs0ddsqsdUXIUEXIIIII?????（ 818） 23 考慮以上這些關(guān)系，得第八章同步電機(jī)原理（ 819）接在電網(wǎng)上運(yùn)行的同步電動(dòng)機(jī)，已知電源電壓 Us、電源的頻率 f1都維持不變，如果保持電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流 If 不變，則對(duì)應(yīng)的電動(dòng)勢(shì) E0 的大小也是常數(shù)，此外電動(dòng)機(jī)的參數(shù) Xd 、 Xq又是已知的常數(shù)，這樣同步電動(dòng)機(jī)的電磁功率 Pem 就僅僅是 θ的函數(shù)，當(dāng) θ角變化時(shí)，電磁功率 Pem也跟著變化。我們把的關(guān)系定義為同步電動(dòng)機(jī)的功角特性，由此所繪制出的曲線稱為功角特性曲線，如圖 810所示。（ 820） ??? s i nc os113s i n3dq2sds0em ???????????XXUXUEP? ? ?? 2s i n23s i n3qdqd2sds0em XXXXUXUEP ???)(em ?fP ?24 上式所示凸極同步電動(dòng)機(jī)的電磁功率 Pem 中，第一項(xiàng)與勵(lì)磁電流 If 的大小有關(guān)，稱為勵(lì)磁電磁功率。第二項(xiàng)與勵(lì)磁電流 If 的大小無(wú)關(guān)，是由參數(shù) 引起的，這部分功率只有凸極同步電動(dòng)機(jī)才有，而對(duì)隱極同步電動(dòng)機(jī)則不存在，所以該電磁功率稱為凸極電磁功率。第一項(xiàng)勵(lì)磁電磁功率是主要的，第二項(xiàng)凸極電磁功率比第一項(xiàng)小得多。第八章同步電機(jī)原理（ 821）（ 822） ?s i n3ds0e m 1 XUEP ?? ? ?2s i n23qdqd2se m2 XXXXUP ??qd XX ? ? Pem ? 0 ① ② π /2 ③ Te 圖 8 1 0 凸極同步電動(dòng) 機(jī) 的功角特性12325 三、同步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩與矩角特性首先根據(jù)電磁轉(zhuǎn)矩的通用公式推導(dǎo)同步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩表達(dá)式。第一章的式（ 146）即是電磁轉(zhuǎn)矩的通用公式：第八章同步電機(jī)原理 sssr2pe s i n2π ?FΦnT ?式中 —— 電機(jī)極對(duì)數(shù)； —— 每極合成磁通； —— 定子磁動(dòng)勢(shì)幅值； —— 定子磁動(dòng)勢(shì)與合成磁動(dòng)勢(shì)間的夾角。 pnsrΦsFs?這里，因?yàn)? ，由式（ 83）可得 as FF ?spW11s3π2 InkNF ?26 0?Eδ?E sXsIj?s?Us?IsFsrFrFs?1?δ?圖 8 1 1 同步電動(dòng) 機(jī) 磁動(dòng) 勢(shì) 關(guān) 系根據(jù)第七章的式（ 77）以及圖 811所示的磁動(dòng)勢(shì)關(guān)系，可以得到如下關(guān)系第八章同步電機(jī)原理 δsr1 1 W12 πEΦf N k?δs 2π ?? ??27 把上述三式代入電磁轉(zhuǎn)矩的通用公式，可得第八章同步電機(jī)原理 1δsδec os3??IET ?式中 ——同步角速度。不計(jì)定子電阻時(shí)，，且，因此上式可以寫(xiě)成 11ssec os3??IUT ?p11π2nf????? ? EUs δ1 ?? ?（ 823）（ 824）根據(jù)功率與轉(zhuǎn)矩的關(guān)系，同樣可以導(dǎo)出電磁轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)矩平衡方程。與異步電動(dòng)機(jī)一樣，電磁轉(zhuǎn)矩 Te等于電磁功率 Pem與電機(jī)角速度 ω之比，但對(duì)于同步電動(dòng)機(jī)，由式（ 81）知道其轉(zhuǎn)速即為同步轉(zhuǎn)速。因此，同步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩應(yīng)為 28 第八章同步電機(jī)原理（ 825）（ 826）此式與式（ 824）是完全一致的。將式（ 815）等號(hào)兩邊同除以 ω1，得到同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩平衡方程 11ss1emec os3???IUPT ??0e2 TTT ??式中 T0——空載轉(zhuǎn)矩。將電磁功率的表達(dá)式（ 820）代入式（ 825），得到的電磁轉(zhuǎn)矩為 ? ?????2s i n23s i n3qd1qd2sd1s0e XXXXUXUET ??? （ 827） 29 第八章同步電機(jī)原理上式說(shuō)明，在電源電壓 Us 、電源的頻率 f勵(lì)磁電流 If 都保持不變時(shí)，同步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩 Te也僅是 θ的函數(shù)。即當(dāng) θ 角變化時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩 Te也跟著變化。把的關(guān)系定義為同步電動(dòng)機(jī)的矩角特性，由此所繪制出的曲線稱為矩角特性曲線。功角特性與矩角特性的表達(dá)式相互之間僅相差一個(gè)比例常數(shù) ?1 ，所以圖 810和圖 811中的曲線也可視為矩角特性曲線。 )(e ?fT ? 若是隱極式同步電動(dòng)機(jī)，因 Xd =Xq ，則功角特性和矩角特性的表達(dá)式為 ?s i n3c0em XUEP s??? s i n31s0edXUET ? ? ? 0 Pem ② π /2 Tm Te ① 圖 8 – 1 2 隱極同步電動(dòng) 機(jī) 的矩角特性1230 第八章同步電機(jī)原理四、同步電動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行下面以隱極同步電動(dòng)機(jī)為例來(lái)討論同步電動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行問(wèn)題。由圖可見(jiàn)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)負(fù)載運(yùn)行在 ? = 0?～ 90?的范圍內(nèi)，電動(dòng)機(jī)能夠穩(wěn)定運(yùn)行；當(dāng)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)負(fù)載運(yùn)行在 ? = 90?～ 180?的范圍內(nèi)，電動(dòng)機(jī)不能夠穩(wěn)定運(yùn)行。 ? ? 0 Te2 π /2 Te Te1 ?2 ?1 ? ? 0 Te3 π /2 Te Te4 ?4 ?3 圖 8 1 3 同步電動(dòng) 機(jī) 運(yùn) 行分析a )b )oooo 1 8 0~90)b90~0)a ?? ??31 第

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