第55講 第二十八章同步電機(jī)（）（2010年新版）

1、聯(lián)系聯(lián)系QQ116555753728.6.2同步發(fā)電機(jī)的功率和轉(zhuǎn)矩平衡方程同步發(fā)電機(jī)的功率流程如圖所示。為自原動(dòng)機(jī)向發(fā)電機(jī)的輸入的機(jī)械功率，其中一部分提供軸與軸承間的摩擦、轉(zhuǎn)動(dòng)部分與空氣的摩擦及通風(fēng)設(shè)備的損耗，總計(jì)為機(jī)械損耗，另一部分供給定子鐵心中的渦流和磁滯損耗，總計(jì)為鐵心損耗為通過電磁感應(yīng)作用轉(zhuǎn)變?yōu)槎ㄗ永@組上的電功率，稱為電磁功率。如果是負(fù)載運(yùn)行，定子繞組中還存在定子銅耗，＝－就是發(fā)電機(jī)的輸出功率。同步發(fā)電機(jī)的功率平衡方程式為定子繞

2、組的電阻一般較小，其銅耗可以忽略不計(jì)，則有轉(zhuǎn)矩平衡方程式：)(11adFemecemadFemecemTTTTTpppPP???????????28.6.3同步發(fā)電機(jī)的功角特性◆為內(nèi)功率因數(shù)角，定義為功??????角。它表示發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電勢和端電壓之間相角差。功角?對(duì)于研究同步電機(jī)的功率變化和運(yùn)行的穩(wěn)定性有重要意義?！魣D中畫出了同步電機(jī)的時(shí)空相量圖。圖中忽略了定子繞組的漏磁電勢，認(rèn)為≈，對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)子磁勢，對(duì)應(yīng)于電樞磁勢，所以可近似認(rèn)為端電

3、壓由合成磁勢=所感應(yīng)。和之間的空間相角差即為和之間的時(shí)間相角差?！艨梢姽窃跁r(shí)間上表示端電壓和勵(lì)磁磁勢之間的相位差，在空間上表現(xiàn)為合成磁場軸線與轉(zhuǎn)子磁場軸線?之間夾角。并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，為電網(wǎng)電壓，其大小和頻率不變，對(duì)應(yīng)的合成磁勢總是以同步速度旋轉(zhuǎn)，因速，說明原動(dòng)機(jī)輸入的功率與電磁功率和損耗功率平衡，電機(jī)將機(jī)械功率轉(zhuǎn)變成電功率輸出。換句話說，要想增加發(fā)電機(jī)的輸出功率，就必須增加原動(dòng)機(jī)的輸入功率，使電機(jī)的功率角增大。但是當(dāng)maxememmPP?

4、???時(shí)，若繼續(xù)增加輸入功率，電機(jī)將失去自身平衡狀態(tài)，導(dǎo)致電機(jī)失步。就是說原動(dòng)機(jī)的輸入功率不能無限制的增加，電機(jī)自身存在著靜態(tài)穩(wěn)定的問題。28.6.4.2靜態(tài)穩(wěn)定概念：電網(wǎng)或原動(dòng)機(jī)偶然發(fā)生微小擾動(dòng)時(shí)，當(dāng)擾動(dòng)消失后，發(fā)電機(jī)能恢復(fù)原來的穩(wěn)定同步運(yùn)行狀態(tài)，則稱為靜態(tài)穩(wěn)定。判斷方法：假設(shè)原動(dòng)機(jī)輸入有效功率為PT=P1∑p，發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的制動(dòng)性質(zhì)的電磁功率為Pem，此刻出現(xiàn)一個(gè)擾動(dòng)，使輸入功率增加ΔPT，從功角曲線上可以判斷電磁功率也增加ΔPem，

5、使得，電機(jī)將減速回到A點(diǎn)。pemTemTemBTTTTTPP??????1反之，電機(jī)運(yùn)行出現(xiàn)擾動(dòng)時(shí)，導(dǎo)致輸入的有效功率大于輸出的電磁功率，電機(jī)不能恢復(fù)穩(wěn)定運(yùn)行。后，電磁功率為負(fù)值，產(chǎn)生拖動(dòng)性質(zhì)的轉(zhuǎn)矩，是同步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)。0180??隱極同步電機(jī)，功率角在0~90為穩(wěn)定運(yùn)行區(qū)，90~180為不穩(wěn)定運(yùn)行區(qū)。同步電機(jī)穩(wěn)定判據(jù)：；即功角增量大于零時(shí)，電磁功率增量也要大于零。0??ddPem如果，稱為該點(diǎn)為0??ddPem靜態(tài)穩(wěn)定極限點(diǎn)；發(fā)電機(jī)

6、不能穩(wěn)定運(yùn)行0??ddPem整步功率系數(shù)：?????2cos11coscos200??????????????dqtemsyntemsynXXmUXUEmddPPXUEmddPP整步轉(zhuǎn)矩系數(shù)：?????2cos11coscos200?????????????????dqtemsyntemsynXXUmXUEmddTTXUEmddTT靜態(tài)過載系數(shù)：要求kM1.7NNemMPPk?sin1max??28.6.5無功功率調(diào)節(jié)和V形曲線同步發(fā)電