第六章 同步電機穩(wěn)態(tài)分析

1、南通大學(xué)教案用紙電氣工程學(xué)院周暉1第六章第六章同步電機的穩(wěn)態(tài)分析同步電機的穩(wěn)態(tài)分析前言前言：①同步電機是一種交流電機，主要作發(fā)電機使用；也可作電動機和調(diào)相機（專門用于電網(wǎng)的無功補償）使用；②同步電機定義：同步電機轉(zhuǎn)速n與定子電流頻率f和極對數(shù)p保持嚴格不變的關(guān)系，即；pfn60?③主要內(nèi)容：電樞反應(yīng)；有功和無功調(diào)節(jié)；并聯(lián)運行；不對稱和突然短路6.1同步發(fā)電機的基本結(jié)構(gòu)和運行狀態(tài)1.旋轉(zhuǎn)磁極式定子放置三相交流繞組轉(zhuǎn)子放置勵磁繞組(主磁極)

2、凸極式隱極式2旋轉(zhuǎn)電樞式定子放置勵磁繞組(主磁極)轉(zhuǎn)子放置三相交流繞組(需三個滑環(huán)引出或引入三相電流)一、同步電機基本結(jié)構(gòu)(一)隱極同步電機(以汽論發(fā)電機為例)特點:轉(zhuǎn)速高為保證頻率f=50Hz則發(fā)電機的極對數(shù)P少(一般為二極2P=2)離心力大需細長轉(zhuǎn)子(隱極式)0.5mm硅鋼片疊壓而成定子鐵心大型電機由扇型片拼成圓形1.定子矩形開口槽徑向軸向通風(fēng)道定子繞組三相雙層繞組扁銅線繞制而成采用成型線圈外殼用鋼板焊接而成2.轉(zhuǎn)子(1)由合金鋼鍛

3、成與轉(zhuǎn)軸制成一個整體外園開槽大齒和小齒(2)勵磁繞組為同心式繞組(3)采用高強度鋁合金槽楔端部采用保護環(huán)固定3.滑環(huán)(集電環(huán))與電刷裝置(二)凸極同步電機(以水輪發(fā)電機為例)特點:轉(zhuǎn)速低為保證f=50Hz則需發(fā)電機的極對數(shù)P增大為保證放置P對磁極則需轉(zhuǎn)子的直徑大.1.定子:定子鐵心硅鋼片疊成直徑可達20多米矩形開口槽.定子繞組雙層繞組2.轉(zhuǎn)子:凸極式鐵心由厚鋼板疊成勵磁繞組由扁銅線繞制而成南通大學(xué)教案用紙電氣工程學(xué)院周暉3副勵磁機(并勵

4、直流發(fā)電機)→主勵磁機(他勵直流發(fā)電機)→同步發(fā)電機一般勵磁機與同步發(fā)電機同軸特點:采用獨立電源(直流發(fā)電機)與交流電網(wǎng)沒關(guān)系運行可靠.2.靜止整流器勵磁(1)他勵式靜止流器勵磁系統(tǒng)副勵磁機(中頻三相同步發(fā)電機)(電磁式或永磁式)→主勵磁機(三相同步發(fā)電機)→同步發(fā)電機───────────────┛特點:①副勵磁機先他勵待建立電壓后改為他勵①自動電壓調(diào)整器可根據(jù)主發(fā)電機端電壓的偏差自動調(diào)整勵磁電流②整流器均在電機外(靜止).(2)自勵

5、式靜止整流器勵磁系統(tǒng)特點:(1)取消勵磁機(3)勵磁電流由電網(wǎng)或主發(fā)電機提供3.旋轉(zhuǎn)整流器勵磁(無觸點式或無刷勵磁)副勵磁機(永磁式三相同步發(fā)電機)→主勵磁機(旋轉(zhuǎn)電樞式)→主發(fā)電機┕──────────────┛特點:(1)主勵磁為旋轉(zhuǎn)電樞式(2)采用旋轉(zhuǎn)整流器4.三次諧波勵磁特點:(1)發(fā)電機定子嵌入三次諧波繞組(2)將三次諧波電壓整流后→主發(fā)電機勵磁(3)自勵恒壓(負載電流↑→電樞反應(yīng)↑→波形畸變↑→φ3↑→E3↑→I3↑→If↑