《电机学》课程教学课件（讲稿，电机与拖动）第5章 同步电机（2）

第五章同步电机 Synchronous Motor 第5章同步电机 高压线接口

SynchronousMotor 第五章 同步电机 1 第5章 同步电机

第五章同步电机 Synchronous Motor 四、三相同步电机的运行状态 功率角 理想空载 发电机运行 (补偿机运行) 电动机运行 同步电机的运行状态取决于转子主极磁场与气 隙合成磁场的相对位置。 功率角的大小决定了转换功率的大小

SynchronousMotor 第五章 同步电机 2 2 四、三相同步电机的运行状态 N S S N n1 n1 理想空载 （补偿机运行） n1 N S n1 发电机运行 N S n1 n1 θ 电动机运行 θ 功率角 同步电机的运行状态取决于转子主极磁场与气 隙合成磁场的相对位置。 功率角 的大小决定了转换功率的大小

第五章同步电机 备以 Synchronous Motor 5.3三相同步发电机的稳态分析 隐极同步电机气隙基本是均匀的，气隙各处磁阻 相同，而凸极同步电机气隙是不均匀的，气隙各 处磁阻是变化的，使得这两种电机具有不同的分 析方法。 一、隐极同步发电机的稳态分析 。隐极同步发电机的电磁关系（不计磁路饱和）： 负载时，气隙磁场是由励磁磁动势和电枢磁动势共 同建立的。如果不考虑磁路饱和的影响，即认为磁 路是线性的，则可应用叠加原理，分别单独考虑励 磁磁动势和电枢磁动势在磁路和电路中的作用，再 把它们产生的分量叠加起来。 3

SynchronousMotor 第五章 同步电机 3 3 5.3 三相同步发电机的稳态分析 一、隐极同步发电机的稳态分析 隐极同步发电机的电磁关系(不计磁路饱和) ： 隐极同步电机气隙基本是均匀的，气隙各处磁阻 相同，而凸极同步电机气隙是不均匀的，气隙各 处磁阻是变化的，使得这两种电机具有不同的分 析方法。 负载时，气隙磁场是由励磁磁动势和电枢磁动势共 同建立的。如果不考虑磁路饱和的影响，即认为磁 路是线性的，则可应用叠加原理，分别单独考虑励 磁磁动势和电枢磁动势在磁路和电路中的作用，再 把它们产生的分量叠加起来

第五章同步电机 合以 Synchronous Motor 。隐极同步发电机的电磁关系（不计磁路饱和）： U→l→F。→0→E 01-1-F。→i。→e。 ○- i→E。 R1 其中U,和11是相电压和相电流；E是由气隙合成旋转 磁场产生的电枢合成电动势。 1.电枢电路电压方程 它1=E,十Ea 01=E十Ea十E。-Ri

SynchronousMotor 第五章 同步电机 4 4 Uf →If →F0 隐极同步发电机的电磁关系(不计磁路饱和) ： U1 →I1→Fa →Φ0 →Φa →E0 →Ea E1 R1I1  →E E1 = E0＋Ea 1. 电枢电路电压方程 U1 = E0＋Ea＋E－R1I1 其中U1和I1是相电压和相电流；E1是由气隙合成旋转 磁场产生的电枢合成电动势。 E0 Ea E ＋ U － I

第五章同步电机 Synchronous Motor 因为 Eax中a∝Fa∝L1，Ea滞后于中，90°， 不计电枢铁耗，Φ，与同相位。 则 E。=-jXi1 ※X一电枢反应电抗。 电枢反应电抗的物理意义为：电枢反应磁场在定子 每相绕组中所感应的电枢反应电势可把它看作相电 流所产生的一个电抗压降。这个电抗便是电枢反应 电抗

SynchronousMotor 第五章 同步电机 5 5 ※ Xa—— 电枢反应电抗。 Ea =－jXa I1 因为 Ea ∝Φa ∝Fa ∝I1 ，Ea 滞后于Φa 90o ， 不计电枢铁耗，Φa 与 I1 同相位。 则 电枢反应电抗的物理意义为：电枢反应磁场在定子 每相绕组中所感应的电枢反应电势可把它看作相电 流所产生的一个电抗压降。这个电抗便是电枢反应 电抗