同步電機
2014/3/3 23:26:14點(diǎn)擊:
同步電機和感應電機一樣是一種常用的交流電機。特點(diǎn)是:穩態(tài)運行時(shí),轉子的轉速和電網(wǎng)頻率之間有不變的關(guān)系n=ns=60f/p,ns稱(chēng)為同步轉速。若電網(wǎng)的頻率不變,則穩態(tài)時(shí)同步電機的轉速恒為常數而與負載的大小無(wú)關(guān)。同步電機分為同步發(fā)電機和同步電動(dòng)機,F代發(fā)電廠(chǎng)中的交流機以同步電機為主。
電機轉子的轉速與旋轉磁場(chǎng)轉速相同的交流電機。同步一詞因兩轉速相同而來(lái)。同步電機的轉速(n)與電源頻率(f)、電機的磁極對數(P)之間的關(guān)系為 n=f/P、一般轉速單位常用轉/分,因此 n=60f/P
結構 同步電機的磁極一般由直流電流勵磁。在小型電機中也有采用永久磁鐵勵磁的,稱(chēng)為永磁同步電動(dòng)機。同步電機的磁極通常裝在轉子上,而電樞繞組放在定子上。因為電樞繞組往往是高電壓、大電流的繞組,裝在定子上便于直接向外引出;而勵磁繞組的電流較小,放在轉子上可以通過(guò)裝在轉軸上的集電環(huán)和電刷引入,比較方便。圖1所示為同步電機定子和轉子的典型結構。在某些特殊的小型同步電機中也有相反的情況:把磁極放在定子上,而電樞繞組放在轉子上。例如同步電極的交流勵磁機,其電樞繞組放在轉子上,電流經(jīng)過(guò)裝在轉子軸上的旋轉整流器整流后,直接為同步電機轉子上的勵磁線(xiàn)圈提供直流勵磁電流,構成無(wú)刷系統。同步電機的電樞繞組一般做成三相,單相的比較少。因為單相電機材料利用率差,體積比三相電機大,而且電機的轉矩有脈動(dòng)分量,容易產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲。
同步電機
特點(diǎn)和用途 同步電機的重要優(yōu)點(diǎn)在于通過(guò)調節電機的勵磁電流,可以調節電樞電流的相位,改變電機的功率因數。圖2、圖3所示為電機在有功功率不變的情況下,改變同步電機的勵磁電流(即改變內電動(dòng)勢E0)時(shí),電機的電壓、電流相量圖和電樞電流隨勵磁電流而變化的V形曲線(xiàn)。V形曲線(xiàn)表明,在一定的有功功率下,電機的電樞電流有一個(gè)最低點(diǎn)。此點(diǎn)相當于功率因數為1.0,它對應的勵磁電流稱(chēng)為正常勵磁電流。在勵磁電流大于正常勵磁電流時(shí),發(fā)電機將向電網(wǎng)輸出滯后于端電壓的電流;電動(dòng)機則將自電網(wǎng)吸收超前于端電壓的電流。而當勵磁電流小于正常勵磁電流時(shí),發(fā)電機將向電網(wǎng)輸出超前電流;而電動(dòng)機將自電網(wǎng)吸收滯后電流。所以通過(guò)調節同步電機的勵磁電流,可以隨意調節其輸入(出)電流的相位和功率因數,以滿(mǎn)足電網(wǎng)的要求,F代,不管是火電廠(chǎng)、水電站,還是核電站 都幾乎全部選用同步發(fā)電機。
同步電機
由于同步電機只能在同步轉速下運行,所以同步電機作電動(dòng)機運行時(shí)不能自起動(dòng)。為此,同步電動(dòng)機必須設置專(zhuān)門(mén)的異步起動(dòng)繞組。與異步電動(dòng)機相比,同步電2動(dòng)機的結構比較復雜,價(jià)格較貴,但是同步電動(dòng)機具有較高的功率因數。所以,不要求調速的大功率機組常用同步電動(dòng)機傳動(dòng),如軋鋼機、鼓風(fēng)機、透平壓縮機以及大型船舶推進(jìn)器等。
同步電機可作調相機運行。同步調相機實(shí)質(zhì)上就是一臺軸上不帶機械負荷的同步電動(dòng)機。通過(guò)調節同步電機的勵磁電流,可控制它從電網(wǎng)吸收的無(wú)功電流的相位,從而達到調節電網(wǎng)的功率因數和維持電網(wǎng)的電壓水平的目的。
電機轉子的轉速與旋轉磁場(chǎng)轉速相同的交流電機。同步一詞因兩轉速相同而來(lái)。同步電機的轉速(n)與電源頻率(f)、電機的磁極對數(P)之間的關(guān)系為 n=f/P、一般轉速單位常用轉/分,因此 n=60f/P
結構 同步電機的磁極一般由直流電流勵磁。在小型電機中也有采用永久磁鐵勵磁的,稱(chēng)為永磁同步電動(dòng)機。同步電機的磁極通常裝在轉子上,而電樞繞組放在定子上。因為電樞繞組往往是高電壓、大電流的繞組,裝在定子上便于直接向外引出;而勵磁繞組的電流較小,放在轉子上可以通過(guò)裝在轉軸上的集電環(huán)和電刷引入,比較方便。圖1所示為同步電機定子和轉子的典型結構。在某些特殊的小型同步電機中也有相反的情況:把磁極放在定子上,而電樞繞組放在轉子上。例如同步電極的交流勵磁機,其電樞繞組放在轉子上,電流經(jīng)過(guò)裝在轉子軸上的旋轉整流器整流后,直接為同步電機轉子上的勵磁線(xiàn)圈提供直流勵磁電流,構成無(wú)刷系統。同步電機的電樞繞組一般做成三相,單相的比較少。因為單相電機材料利用率差,體積比三相電機大,而且電機的轉矩有脈動(dòng)分量,容易產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲。
同步電機
特點(diǎn)和用途 同步電機的重要優(yōu)點(diǎn)在于通過(guò)調節電機的勵磁電流,可以調節電樞電流的相位,改變電機的功率因數。圖2、圖3所示為電機在有功功率不變的情況下,改變同步電機的勵磁電流(即改變內電動(dòng)勢E0)時(shí),電機的電壓、電流相量圖和電樞電流隨勵磁電流而變化的V形曲線(xiàn)。V形曲線(xiàn)表明,在一定的有功功率下,電機的電樞電流有一個(gè)最低點(diǎn)。此點(diǎn)相當于功率因數為1.0,它對應的勵磁電流稱(chēng)為正常勵磁電流。在勵磁電流大于正常勵磁電流時(shí),發(fā)電機將向電網(wǎng)輸出滯后于端電壓的電流;電動(dòng)機則將自電網(wǎng)吸收超前于端電壓的電流。而當勵磁電流小于正常勵磁電流時(shí),發(fā)電機將向電網(wǎng)輸出超前電流;而電動(dòng)機將自電網(wǎng)吸收滯后電流。所以通過(guò)調節同步電機的勵磁電流,可以隨意調節其輸入(出)電流的相位和功率因數,以滿(mǎn)足電網(wǎng)的要求,F代,不管是火電廠(chǎng)、水電站,還是核電站 都幾乎全部選用同步發(fā)電機。
同步電機
由于同步電機只能在同步轉速下運行,所以同步電機作電動(dòng)機運行時(shí)不能自起動(dòng)。為此,同步電動(dòng)機必須設置專(zhuān)門(mén)的異步起動(dòng)繞組。與異步電動(dòng)機相比,同步電2動(dòng)機的結構比較復雜,價(jià)格較貴,但是同步電動(dòng)機具有較高的功率因數。所以,不要求調速的大功率機組常用同步電動(dòng)機傳動(dòng),如軋鋼機、鼓風(fēng)機、透平壓縮機以及大型船舶推進(jìn)器等。
同步電機可作調相機運行。同步調相機實(shí)質(zhì)上就是一臺軸上不帶機械負荷的同步電動(dòng)機。通過(guò)調節同步電機的勵磁電流,可控制它從電網(wǎng)吸收的無(wú)功電流的相位,從而達到調節電網(wǎng)的功率因數和維持電網(wǎng)的電壓水平的目的。
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