同步電機(jī)的分類

1、什么是理想化同步電機(jī)？

2、同步電機(jī)定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組的自感系數(shù)和互感系數(shù)中哪些系數(shù)同轉(zhuǎn)子 的位置角有關(guān)？它們都有怎樣的變化規(guī)律？

3、在同步發(fā)電機(jī)的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行分析中是怎樣處理電樞反應(yīng)的？這樣處理有什么好處？

1、理想化同步電機(jī)：就是電機(jī)的轉(zhuǎn)速乘以電機(jī)的磁對(duì)數(shù)所得數(shù)與電路中的頻率完全相同，就是電機(jī)的轉(zhuǎn)差率為零。也可是說是電機(jī)的磁場(chǎng)與電路中的電流變化完全吻合。

2、定子各相繞組的自感和定子繞組之間的互感 對(duì)于隱極機(jī)，由于轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)過程中與定子繞組自感及定子繞組間的互感相關(guān)的磁路的磁阻不發(fā)生變化，因而定子各相繞組的自感和定子繞組之間的互感都是常數(shù)。對(duì)于凸極機(jī)則跟位置角有關(guān)。定子繞組與轉(zhuǎn)子繞組之間的互感均與位置角有關(guān)轉(zhuǎn)子各繞組的自感和轉(zhuǎn)子繞組之間的互感由于轉(zhuǎn)子繞組隨轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn)，因而無論是凸極機(jī)還是隱極機(jī)，這些繞組的磁路的磁阻都不因轉(zhuǎn)子位置的改變和變化，這樣轉(zhuǎn)子繞組的自感及轉(zhuǎn)子繞組之間的互感均為常數(shù)。

3、同步發(fā)電機(jī)的電樞反應(yīng)： 當(dāng)發(fā)電機(jī)接上對(duì)稱負(fù)載后，電樞繞組中的三相電流會(huì)產(chǎn)生另一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，稱電樞反應(yīng)磁常其轉(zhuǎn)速正好與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速相等，兩者同步旋轉(zhuǎn)。

同步電機(jī)是轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速等于同步轉(zhuǎn)速的一類交流電機(jī)。按照功率轉(zhuǎn)換關(guān)系，同步電機(jī)可分為同步發(fā)電機(jī)、同步電動(dòng)機(jī)和同步補(bǔ)償機(jī)三類。

1.三相同步發(fā)電機(jī)

三相同步發(fā)電機(jī)由定子和轉(zhuǎn)子兩大部分組成。按結(jié)構(gòu)型式分為轉(zhuǎn)磁式和轉(zhuǎn)樞式兩種，其中轉(zhuǎn)磁式應(yīng)用廣泛。轉(zhuǎn)磁式同步發(fā)電機(jī)定子結(jié)構(gòu)與三相異步電動(dòng)機(jī)相同。

其基本工作原理是：在轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組中通入直流電產(chǎn)生恒定磁場(chǎng)，由原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割對(duì)稱三相定子繞組產(chǎn)生對(duì)稱三相正弦交流電，頻率為。

2.三相同步電動(dòng)機(jī)

三相同步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)與同步發(fā)電機(jī)相同，但轉(zhuǎn)子一般采用凸極式結(jié)構(gòu)。其基本工作原理是：對(duì)稱三相定子繞組通入對(duì)稱三相正弦交流電產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組通入直流電產(chǎn)生與定子極數(shù)相同的恒定磁場(chǎng)。同步電動(dòng)機(jī)就是靠定、轉(zhuǎn)子之間異性磁極的吸引力由旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)帶動(dòng)磁性轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的。

如果負(fù)載過重，同步電動(dòng)機(jī)將停轉(zhuǎn)，這種現(xiàn)象稱為同步電動(dòng)機(jī)的“失步”。只要同步電動(dòng)機(jī)的過載能力允許，采用強(qiáng)行勵(lì)磁是克服同步電動(dòng)機(jī)“失步”的有效方法。

當(dāng)定子繞組接通電源時(shí)，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)立即產(chǎn)生并高速旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子由于慣性，根本來不及跟著旋轉(zhuǎn)。當(dāng)定子磁極迅速越過轉(zhuǎn)子磁極時(shí)，前后兩次作用在轉(zhuǎn)子磁極上的磁力大小相等、方向相反、間隔時(shí)間極短，平均轉(zhuǎn)矩為零，因此同步電動(dòng)機(jī)不能自行啟動(dòng)。

同步電動(dòng)機(jī)通常采用異步啟動(dòng)法啟動(dòng)：在轉(zhuǎn)子上裝有籠型啟動(dòng)繞組。啟動(dòng)時(shí)將勵(lì)磁繞組用一個(gè)10倍于勵(lì)磁電阻的附加電阻連接成閉合回路。當(dāng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作用于籠型啟動(dòng)繞組使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速達(dá)到同步轉(zhuǎn)速的95%時(shí)，迅速切除附加電阻，通人勵(lì)磁電流，使轉(zhuǎn)子迅速拉入同步運(yùn)行。當(dāng)同步電動(dòng)機(jī)處于同步運(yùn)行時(shí)，籠型啟動(dòng)繞組是不起作用的。