文档介绍：第七章同步电动机 Synchronous Machines
本章基本教学要求(以自学为主)
;
,理解电枢反应的物理意义;
、相量图、矩角特性和功角特性
。
思考题:P260 7-1、7-2、
补充题:同步电动机起动方法有哪些?
同步电动机分类应用
同步电机可分同步发电机、同步电动机和同步补偿机。
在现代电力系统中,几乎所有的电能是由同步发电机生产的;同步电动机应用于大型生产机械的拖动系统中,随着电力电子技术和计算机控制技术的不断发展,变频调速在同步电动机的调速系统中的实现,使同步电动机的应用场合大为扩大;同步补偿机则是空载运行的同步电动机,用以改善电网的功率因数。
与直流机、异步电动机一样,同步电动机也是
由定子和转子两大部分组成。
1、定子
同步电动机的定子与异步电动机的定子结构基
本相同,由机座、定子铁芯、电枢绕组等组成。
于大型同步电动机,由于尺寸太大,硅钢片常
制成扇形,然后对成圆形。
2、转子
由磁极、转轴、阻尼绕组、滑环、电刷等组
成,在电刷和滑环通入直流电励磁,产固定磁极。
根据容量大小和转速高低转子结构分凸极和隐
极两种。
凸极特点:
气隙不均匀,有明显的磁极,转子铁芯短粗,
适用于转速低于1000r/min,极对数p≥3的电动机。
隐极特点:
气隙均匀,无明显的磁极,转子铁芯长细,适
用于转速高于1500r/min,极对数p≤2的电动机。
同步电动机转子结构
3、额定数据
同步电动机的主要额定数据为:
额定容量PN:
指电动机轴上输出的有功功率,单位:kW
额定电压UN:
指定子三相绕组上的线电压,单位:V;
额定电流IN:
指电动机额定运行时,流过定子绕组的线电流,单位:A;
额定转速nN:
指电动机额定运行时的同步转速,单位:r/min;
额定数据
额定功率因数cosφN:
指电动机额定运行时的功率因数;
额定频率fN:
指电动机额定运行规定的频率,单位:Hz
额定效率ηN:
指电动机额定运行时的效率;
额定励磁电压UfN:
指电动机额定运行时的励磁电压,单位:V
额定励磁电流IfN:
指电动机额定运行时的励磁电流,单位:A
说明:
为了分析方便,假设电动机主磁路未饱和,认为磁路是线性的,且只考虑定、转子的基波磁势。
由于同步电动机能量交换是在定子侧,所以将定子称为电枢,定子绕组称为电枢绕组。
分析
当同步电动机的电枢绕组通入三相对称交流电
后,就会产生以同步转速n1旋转的三相合成基波电枢
磁势Fa。当同步电动机稳定运行时,转子也以同步转
速n1旋转,在励磁绕组中通入直流励磁电流If,使转
子形成固定磁极,励磁电流产生励磁磁势F0,励磁磁
势F0与电枢磁势Fa同速同方向旋转,彼此在空间是相
对静止的,这样在电机的主磁路上有两个磁势,它们
相互叠加,形成了合成磁场。