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1、同步电动机 与同步补偿机,电机学 6.10,电气工程学院韩力,2011,2,电机学教案，2011 by 重庆大学电气工程学院 韩力，，023-65111229,同步电动机概述 同步电动机的工作原理 同步补偿机简介,本节内容,3,电机学教案，2011 by 重庆大学电气工程学院 韩力，，023-65111229,同步电动机的结构 一般采用凸极结构； 磁极表面安装有起动绕组（阻尼绕组）。 同步电动机的优点 可以改善功率因数； 低速时，同步电动机的体积与重量比同容量、同转速的感应电动机要小； 气隙大，Xd小，过载能力高，静态稳定性好。 同步电动机的缺点 起动不方便； 只适合恒速负载； 结构复杂、成本
2、高。,同步电动机概述,4,电机学教案，2011 by 重庆大学电气工程学院 韩力，，023-65111229,电压方程、相量图 功角特性 功率方程、转矩方程 功率因数特性 V形曲线 起动方法,同步电动机工作原理,5,电机学教案，2011 by 重庆大学电气工程学院 韩力，，023-65111229,同步电机运行状态的变化,6,电机学教案，2011 by 重庆大学电气工程学院 韩力，，023-65111229,同步电机电压方程与相量图,发电机惯例：,电动机惯例：,同步电动机电压方程,7,电机学教案，2011 by 重庆大学电气工程学院 韩力，，023-65111229,同步电机电压方程与相量图,
3、发电机惯例：,电动机惯例：,8,电机学教案，2011 by 重庆大学电气工程学院 韩力，，023-65111229,凸极同步电动机的相量图,9,电机学教案，2011 by 重庆大学电气工程学院 韩力，，023-65111229,同步电动机的功角特性,发电机惯例：,电动机惯例：,10,电机学教案，2011 by 重庆大学电气工程学院 韩力，，023-65111229,同步电动机的 功率方程和转矩方程,功率方程：,转矩方程：,其中：,11,电机学教案，2011 by 重庆大学电气工程学院 韩力，，023-65111229,隐极同步电机的标幺值系统,发电机：,电动机：,12,电机学教案，2011 b
4、y 重庆大学电气工程学院 韩力，，023-65111229,同步电动机的工作特性,前提：UUN，IfIfN 工作特性： Tef(P2) IMf(P2) f(P2) cosf(P2),13,电机学教案，2011 by 重庆大学电气工程学院 韩力，，023-65111229,同步电动机的功率因数特性,IfIfI”f,变化规律： 在同一励磁电流下，随着负载的增加，功率因数从超前变到滞后； 在同一负载下，调节励磁电流，可以改善功率因数。,14,电机学教案，2011 by 重庆大学电气工程学院 韩力，，023-65111229,同步电动机无功功率的调节,正常励磁：M=0，cosM=1，Q=0 过励磁：M
5、0，cosM滞后，Q0(感性),15,电机学教案，2011 by 重庆大学电气工程学院 韩力，，023-65111229,同步电动机的V形曲线,结论： 调节励磁电流，就可以调节同步电动机的无功电流和功率因数； 当同步电动机工作在过励状态时，向电网吸收超前无功，可改善电网的功率因数。,16,电机学教案，2011 by 重庆大学电气工程学院 韩力，，023-65111229,超前与滞后的无功功率,17,电机学教案，2011 by 重庆大学电气工程学院 韩力，，023-65111229,欠励,过励,超前与滞后的无功功率,无穷大 电网,18,电机学教案，2011 by 重庆大学电气工程学院 韩力，，0
6、23-65111229,同步电动机的起动问题,同步电动机没有自起动转距。定子通入三相对称电流，在气隙内产生转速为ns的旋转磁场，转子通入直流励磁，产生N、S极，定子前后半周对转子磁极的作用力相反，产生的平均转距为零，无法自起动。,19,电机学教案，2011 by 重庆大学电气工程学院 韩力，，023-65111229,异步起动法 辅助电动机拖动起动法 变频起动法,同步电动机的起动方法,20,电机学教案，2011 by 重庆大学电气工程学院 韩力，，023-65111229,采用感应电动机工作原理。在转子极靴上加装起动绕组（发电机称为阻尼绕组），起动时，励磁绕组不能开路（以免产生过大的感应电势，
7、击穿绝缘），亦不能直接短路（对起动不利），需串入阻值约为10倍的电阻。当异步起动使转子转速上升、转接近同步速，加入直流励磁，进入同步电机运行状态。,同步电动机的异步起动法,21,电机学教案，2011 by 重庆大学电气工程学院 韩力，，023-65111229,同步电动机的异步起动法,22,电机学教案，2011 by 重庆大学电气工程学院 韩力，，023-65111229,定义：一台不带机械负载的同步电动机，专门用于发出（或者吸收）无功功率，以改善电网的功率因数。也称同步调相机。 相量图：,同步补偿机,过励：电容器,欠励：电感器,结论：只要调节励磁电流的大小，就可以灵活的调节无功功率的大小与性质。,23,电机学教案，2011 by 重庆大学电气工程学院 韩力，，023-65111229,当电网负荷较大时，为了改善功率因素，同步补偿机应过励运行。 当电网负荷很轻时，高压长输电线路将呈现较大的电容作用，使受端电网电压升高。此时，同步补偿机应运行在欠励状态，吸收电网中多余的无功功率。,同步补偿机的应用,24,电机学教案，2011 by 重庆大学电气工程学院 韩力，，023-65111229,6-23、6-25、6-27,作业（自己做，不交）,