1、一 电枢反应 电枢反应 电枢磁通势的基波在气隙中使气隙磁通的大小及位置均发生变化 这种影响称为电枢反应 第六章同步电动机的稳态分析 励磁磁势和电枢磁势的区别 准备工作 三个角四个轴 内功率因数角 00 交轴电枢反应 内功率因数角 900 直轴去磁电枢反应 内功率因数角 900 直轴助磁电枢反应 内功率因数角00 900 既有交轴又有直轴去磁电枢反应 电枢磁势和电枢电流分量 电枢反应和机 电能量转换 有功电流产生电磁力 并形成电磁转矩无功电流产生电磁力 不形成电磁转矩 当忽略电机本身参数 00 有功电流产生电磁力 并形成电磁转矩Tem 900 无功电流产生电磁力 不形成电磁转矩 1 凸极发电机的
2、电磁过程 二 同步发电机方程式 向量图 2 凸极发电机的电势方程式 其中 3 凸极发电机的相量图 已知发电机的端电压 负载电流和功率因数及参数ra xd xq 已知内功率因数角 按照电势方程式的关系作出相量图 未知内功率因数角 1 利用方程式求出 2 利用公式求出 4 隐极发电机的电磁过程 5 隐极发电机的电势方程式 其中 同步电抗的物理意义 表征地对称负载下单位电枢电流三相联合产生的电枢总磁场在电枢每相绕组中感应电势 简化方程式 6 隐极发电机的等效电路 只要去掉ra即可得到简化等效电路 7 隐极发电机的相量图 已知发电机的端电压 负载电流和功率因数cos 及参数ra xt 当功率因数cos
3、 滞后时的相量图 三 同步发电机的特性 1 空载特性 2 短路特性 3 外特性 4 调整特性 1 并联运行的优点 1 提高供电的可靠性2 提高供电的经济性3 提高电能的质量 主要是U和f 无穷大电网 1 S 2 ZS 03 US C4 fS C 四 并联运行的优点 2 并联运行的条件和方法 条件 1 电压大小相位相同2 频率相同3 电压波形相同4 相序相同 方法1 准同期法2 自同期法 条件不满足时对电机的影响 电机和电网之间有环流 定子绕组端部受力变形 产生拍振电流和电压 引起电机内功率振荡 电机和电网之间有高次谐波环流 增加损耗 温度升高 效率降低 电网和电机之间存在巨大的电位差而产生无法
4、消除的环流 危害电机安全运行 五 有功功率 1 有功功率功角特性 定义 并联于无穷大电网的同步发电机 当电网电压和频率恒定 参数 xd xq xt 为常数 空载电势E0不变 即If不变 时 Pem f 为有功功率功角特性 凸极电机的有功功率功角特性 隐极电机的有功功率功角特性 功率极限值 隐极 发电机有功功率功角特性曲线 两种电机功角特性的区别 功角 的双重物理意义 1 是电动势和电压间的时间相角差2 是励磁磁势和合成磁势间的空间相角差 功角 意义的图示A 功角 意义的图示B 功角 是转子磁极轴线和定子合成磁极轴线的空间夹角 判据 隐极发电机的判据 比整步功率 kW rad 静态稳定的概念 指
5、电网或原动机方面出现某些微小扰动时 同步发电机能在这种干扰消失后 继续保持原来的平衡运行状态 过载能力 隐极发电机的过载能力 六 无功功率 定义 并联于无穷大电网的同步发电机当电网电压和频率恒定 参数 xd xq xt 为常数 空载电势E0不变 即If不变 时 Q f 为无功功率功角特性 凸极发电机无功功率的功角特性 隐极发电机无功功率的功角特性 隐极发电机无功功率功角特性的几个特殊点 励磁电流改变时的有功功率和无功功率功角特性 增大励磁电流 同步发电机不同运行方式时的相量图 V形曲线 并联于无穷大电网的同步发电机 保持有功功率不变时 表示电枢电流I和励磁电流If的关系曲线I f If V形曲线的几个特点 1 每条曲线的最低点 cos 1 连线向右倾斜2 不稳定区域边缘 900 连线向右倾斜3 每条曲线上的电流变化量 I为无功分量4 励磁电流增大时 电枢电流变化规律为先增大后减小
