* 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 =
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