1、什么是同步电动机?三相定子交流磁场旋转速度和转子的旋转速度与方向完全相同的电动机和发电机,都属同步电机。,1,7.1 同步电动机的分类和用途1、分类按用途分类1)同步电动机-拖动2)同步发电机-发电3)调相机-改善电网功率因数。,2,3,2、用途:大型水泵。离心机。通风机。 小型电钟。记录仪。电影机械。复印机。陀螺。传真机。录音机。搅拌机。 调相机和发电机。,4,7.2 同步电动机的结构如下图:它有转子绕线式和永磁式两种结构。转子绕线式同步电动机由定子、定子三相绕组、转子、转子绕组线圈等组成。定子三相绕组用于产生旋转磁场。转子绕组线圈加上直流电源为转子励磁,产生直流磁场,定子三相绕组用于产生旋
2、转磁场吸引转子励磁磁极,使转子与定子旋转磁场同步运行。,同步电动机的铭牌数据1、额定功率PN2、额定转速nN3、额定电压UN4、额定电流IN5、额定频率fN6、额定功率因数cosN,5,7.3 三相同步电动机的工作原理结构(凸极式或永磁式结构),6,7,三相同步电动机的理论原理 当三相同步电动机的定子绕组加上三交流电源,电源的频率为f1,磁极对数为p;转子绕组加 上直流励磁电压、电流,转子磁极产生N-S磁场。定子磁场吸引,转子磁场,使二者同步旋转。同步转速为:,7.4 同步电动机功角和矩角特性1、什么叫功角特性?同步电动机的电磁功率Pem=f()称为功角特性。2、什么叫矩角特性?同步电动机的电
3、磁转矩Tem=f()=Pem/0称为矩角特性。,8,9,同步电动机功角和矩角特性的应用:从上图可见:调节功角的大小,可以调节电动机和发电机的最大输出功率和转矩。以及电机的稳定运行。,10,7.5 同步电机的V型曲线1、什么叫V型曲线?在电网额定电压U、电动机输出额定转矩T2 的条件下,绘制的同步电机的电流I和励磁电流If曲线,称为V型曲线.2、曲线,7.6 同步电动机的起动,同步电动机常用的启动方法有两种,即变频启动法、异步启动法。 变频启动通过使电动机电源频率从零逐渐增大的办法来启动,是一种性能很好的同步启动方法 。通过在凸极式同步电动机的转子上装置阻尼绕组来获得启动转矩是一种常用的异步启动
4、法。,异步启动法接线原理图,同步电动机的励磁绕组通过一个电阻短接。通过开关 S1将同步电动机的定子绕组接通三相交流电源,这时定子旋转磁场将在阻尼绕组中感应一电流,此电流与定子旋转磁场相互作用而产生异步电磁转矩,同步电动机便作为异步电动机而启动。 最后,当同步电动机的转速达到同步转速的95%左右(又称准同步速)时,双刀双掷开关S2合向上面,将励磁绕组与直流电源接通,给予直流励磁,在转子上产生电磁转矩。,7.8 同步电动机的应用,(1)定速驱动。用于连续地以大致不变的速度单方向运行,例如风机、泵、压缩机、普通机床等。(2)调速驱动。用于运行速度需要任意设定和调节,但速度控制精度要求并不非常高的情况。例如电梯驱动,电梯的驱动系统对电机的加速、稳速、制动、定位都有一定的要求,适于采用永磁同步电动机调速系统。 (3)精密控制驱动 高精度的伺服控制系统。 信息技术中的永磁同步电动机 。,