* 大连理工大学电气工程系 *5.7   微型同步电动机 鼠笼槽  反应槽  二、磁阻式同步电动机      又称为反应式同步电动机。      转子：由导磁材料制成，凸极式。      特点：结构简单、价格便宜、运行可靠、? 和? 较低。    磁阻式同步电动机的转子结构型式   (a) 外反应式                (b) 内反应式                 (c) 内外反应式    大连理工大学电气工程系 *5.7   微型同步电动机 三、磁滞式同步电动机      简称电动机。      转子：由硬磁材料制成，转子外表呈光滑圆柱形。 1. 涡流转矩       转子导电→感应涡流                    涡流转矩        当n = n0 时，涡流转矩 = 0。 2. 磁滞转矩        转子导磁→被磁化→磁极                                                转子磁极轴线滞后于合成旋转磁场轴线 3. 特点        可以运行于同步转速，也可以运行于异步转速。        自身具有起动转矩。   旋转磁场  磁滞现象  大连理工大学电气工程系 5.8   三相同步发电机的运行分析 1. 基本方程式 Uf →If →F0m →Φ0 →E0 I1  →Fam  →Φa →Ea  Φ?→E?      R1I1  U1 = E0＋Ea＋E?－R1I1   ＋ U1 － I1 第5章   同步电机的基本理论 一、三相隐极同步发电机的运行分析 E0  Ea  E?  大连理工大学电气工程系 Ea =－j Xa I1   E?  =－j X ? I1   ※ Xa —— 电枢反应电抗。     X? —— 电枢漏电抗。 U1 = E0－(R1＋j X?＋j Xa ) I1    U1 = E0－(R1＋j Xs ) I1   ※  Xs = Xa＋X? —— 同步电抗。       忽略 R1，则  U1= E0－j XsI1  5.8   三相同步发电机的运行分析 大连理工大学电气工程系 2. 等效电路 3. 相量图      根据负载的功率因数和电路方程作相量图。 并设： U1 = U1   0o 。  +  U1  －  R1             jXs    I1 ＋ － E０   U1 = E0－(R1＋j Xs ) I1   5.8   三相同步发电机的运行分析 大连理工大学电气工程系 (c) 电容性 (a) 电感性 (b) 电阻性 U1 I1 ? R1I1 jXs I1 E0 Ψ θ U1 I1 R1I1 jXs I1 E0 Ψ θ U1 I1 ? R1I1 jXs I1 E0 Ψ θ U1 I1 ? jXs I1 E0 Ψ θ U1 I1 jXs I1 E0 Ψ θ  忽略 R1 时： U1 I1 ? jXs I1 E0 Ψ θ 5.8  三相同步发电机的运行分析 大连理工大学电气工程系         【例 max.book118.com】 某三相同步发电机， PN = 50 kW，UN = 400 V，Y 形联结，?N = 0.8（电感性）。R1 = 0.2 Ω， Xs = 1.2 Ω。求空载电压等于额定电压，电枢电流等于额定电 流，内功率因数角Ψ = 53.1o 时的相电压U1 、线电压U1L、 功率因数角?  和功角?。         解： E0 =   UN  3 = 　　    V = 231.21 V   400 1.732 I1 = IN = PN  3 UN ?N  =                                A = 90.32 A  50×103 1.732×400×0.8 取参考相量：  则 I1 = 90.32   0o   A  E0 = 231.21  53.1o  V  5.8   三相同步发电机的运行分析 大连理工大学电气工程系 U1= E0－( R1＋jXs ) I1  =［231.21  53.1o  －( 0.2＋j1.2 )×90.32  0o ］V  = 143  32.36o  V  由此求得                U1 = 143 V  U1L =   3 U1 = 1.732×143 V = 247.39 V   ? = 32.36o ? =Ψ－?  = 53.1o － 32.36o = 20.74o    5.8   三相同步发电机的运行分析 大连理工大学电气工程系 1. 基本方程式 Uf →If→F0m→Φ0→E0   I1  →Fad  →Faq  →Φad   →Φaq  →Id  →Iq →Ead   →Eaq  Φ? →E?  R1I1  ＋   U1   － I1  U1 = E0 + Ead + Eaq + Eσ－R1I1 二、三相凸极同步发电机的运行分析 5.8   三相同步发电机的运行分析 E?  Eaq  E0   Ead  大连理工大学电气工程系 Ead =－jXad Id  E? =－j X? I1  Eaq =－jXaq Iq  ※  Xad —— 直轴电枢反应电抗。            Xaq —— 交轴电枢反应电抗。       Xσ—— 电枢漏电抗。 U1 = E0－jXad Id－jXaq Iq－jX? I1 －R1I1  = E0－j (Xad＋X?) Id－j (Xaq＋X?) Iq－R1I1  5.8   三相同步发电机的运行分析 将 得 大连理工大学电气工程系 ※  Xd = Xad + Xσ —— 直轴同步电抗。       Xq = Xaq + Xσ —— 交轴同步电抗。 忽略 R1，则  U1 = E0－jXd Id－j Xq Iq   U1 = E0－jXd Id－jXq Iq－R1I1   5.8  三相凸极同步发电机的运行分析 大连理工大学电气工程系 2. 等效电路          设： EQ = E0－j (Xd－Xq ) Id  U1 = EQ－R1I1－j Xq I1  忽略 R1，则 U1 = EQ－j Xq I1  3. 相量图  根据电路方程和     负载性质作相量图。   设：U1 = U1   0o   I1  R1             jXq    + U1 － ＋ － EQ  5.8   三相凸极同步发电机的运行分析 大连理工大学电气工程系 U1 I1  ? R1I1 jXqI1 EQ jXdId E0 jXqIq U1 I1 R1I1 jXqI1 EQ jXdId jXqIq E0 U1 I1 R1I1 jXqI1 EQ jXdId jXqIq E0 ? (c) 电容性 (a) 电感性 (b) 电阻性  忽略 R1 时 U1 I1 ? jXqI1 EQ jXdId E0 jXqIq U1 I1 jXqI1 EQ jXdId jXqIq E0 U1 I1 jXqI1 EQ jXdId jXqIq E0 ? 5.8   三相凸极同步发电机的运行分析 大连理工大学电气工程系         【例 max.book118.com】 某三相同步发电机， 已知 U1L = 11 kV，Y 形联结，I1 = 460 A，? = 0.8（电感性），Xd = 16  Ω，Xq =
第5章同步电机的基本理论.ppt