1、10/2006 C.B.Zeng110/2006 C.B.Zeng2n=n110/2006 C.B.Zeng3SNnIf同步電機與異步電機的根本區別是旋轉的轉子通入直流電流勵磁同步電機與異步電機的根本區別是旋轉的轉子通入直流電流勵磁轉子通直流電流 If勵磁磁場Bf電樞感應電勢tEemacos)120cos(tEemb)120cos(tEemcf260pnf 隨轉子旋轉 角速度SNnea三相對稱負 載運行時旋轉基波 磁勢aF三相對稱電 樞電流 iabcpfn6011nn (同步電機)ebecIf10/2006 C.B.Zeng510/2006 C.B.Zeng610/2006 C.B.Zeng7

2、300MW300MW水氫冷發電機結構水氫冷發電機結構10/2006 C.B.Zeng810/2006 C.B.Zeng9 10/2006 C.B.Zeng1010/2006 C.B.Zeng1110/2006 C.B.Zeng1210/2006 C.B.Zeng1310/2006 C.B.Zeng14汽輪發電機組10/2006 C.B.Zeng1510/2006 C.B.Zeng1610/2006 C.B.Zeng1710/2006 C.B.Zeng1810/2006 C.B.Zeng1910/2006 C.B.Zeng2010/2006 C.B.Zeng2110/2006 C.B.Zeng2

3、210/2006 C.B.Zeng23 10/2006 C.B.Zeng2410/2006 C.B.Zeng25n一一 額定容量額定容量SN或或功率功率PN：長期安全運行的最大允：長期安全運行的最大允許輸出功率。許輸出功率。n二二 額定電壓額定電壓UN：額定工況時，線電壓額定工況時，線電壓n三三 額定電流額定電流IN：額定工況時，線電流額定工況時，線電流n四四 fn fn=50Hzn五五 nN 額定運行時電機轉速額定運行時電機轉速n六六 額定功率因數（額定功率因數（cos N）額定有功功率和視在額定有功功率和視在功率的比值功率的比值n七七 額定效率額定效率 N 電機額定運行的效率電機額定運行的

4、效率10/2006 C.B.Zeng2610/2006 C.B.Zeng27A AX XB BCYz0+Af+A012fffFNi1fffFk F10/2006 C.B.Zeng2910/2006 C.B.Zeng30n fabcnfffffeIWFFI定定子子繞繞組組產產生生感感應應電電勢勢速速旋旋轉轉01基波電動勢：E0=4.44fWkW1010/2006 C.B.Zeng31)(0fIfE 00E)()(00ffIfFfE)(0fFf0E( )0c1d0If(Ff)10/2006 C.B.Zeng32)25. 11 . 1(0sfsKdcdnabacFFK0E( )0abc12ngd0F

5、f0FFefFFbcabacF010/2006 C.B.Zeng330E( )0abc12ngd0Ff0Fab=F ：不計飽和時產生：不計飽和時產生oa電壓所需磁勢，稱為電壓所需磁勢，稱為氣隙磁勢氣隙磁勢。FefFFbcabacF0c當當E0=UN 時時：)25. 11 . 1(0sfsKdcdnabacFFK10/2006 C.B.Zeng340E0abc1ngd0If(Ff)Ff0F10/2006 C.B.Zeng3510/2006 C.B.Zeng3610/2006 C.B.Zeng37Armature reaction of synchronous generator10/2006 C

6、.B.Zeng38 60)(1011)1PnfEnFFIfnff 基基波波隨隨轉轉子子旋旋轉轉（ aFfi電樞磁勢電樞磁勢三相對稱，三相對稱，或加三相對稱電源或加三相對稱電源接三相對稱負載接三相對稱負載1 轉向與轉子同向轉向與轉子同向轉速轉速大小大小116035. 1nPfnPIWKFWaafFFF 電樞反應電樞反應：電樞電流產生的磁動勢對勵磁磁場的影響10/2006 C.B.Zeng39aF1 111 35dpaN I kF.p1160 fnp1y1fF1f12fffFk N iPIWKFWa135. 1 Pfn601 10/2006 C.B.Zeng4010/2006 C.B.Zeng41

7、10/2006 C.B.Zeng42?:)(;,:;,:00的的時時間間相相位位角角與與是是功功角角功功率率角角與與負負載載有有關關的的時時間間相相位位角角與與是是外外功功率率因因數數角角與與電電機機參參數數及及負負載載有有關關的的時時間間相相位位角角與與是是內內功功率率因因數數角角 UEIUIE 直軸（縱軸、d 軸） ：主磁極軸線位置。 交軸（橫軸、q 軸） ：與直軸成 900電角度的位置。 相軸： 每相繞組的軸線位置。 時軸: 時間相量在其上投影可得瞬時值 10/2006 C.B.Zeng4310/2006 C.B.Zeng44一、一、 和和 同相（同相（ =0）時的電樞反應（）時的電樞反

8、應（ ：內功率因數角）內功率因數角） I0 Eq軸軸 A軸軸A AX X Z ZB BCYFfNSd軸軸BI.AI.CI.AE0.時軸CE0.B0.E+90+900 0FFa10/2006 C.B.Zeng45 1. 在軸在軸d上上。如圖瞬間，。如圖瞬間，A相勵磁電勢達到最大相勵磁電勢達到最大值，由于值，由于 和和 同相，故而同相，故而 亦如圖示方向。此時亦如圖示方向。此時A相相電流最大。三相合成電樞磁勢電流最大。三相合成電樞磁勢 出現在出現在A相軸線上。相軸線上。fFaFAXZCBYfFaFq軸軸A軸C軸B軸SNd軸軸n11FAIBICI1oAEoBEoCE時軸 I0 E IAXZCBYAI

9、BICIfFaFq軸軸A軸C軸B軸SNd軸軸n111FoAEoBEoCE時軸1q軸軸時軸相軸d軸軸fFFaFIaEE0E)(0 )( )( a 10/2006 C.B.Zeng47aFqaF1q軸軸時軸相軸d軸軸fFFaFIaEE0E)(0 )( )( a 10/2006 C.B.Zeng48aE aaFfF1q軸軸時軸相軸d軸軸fFFaFIaEE0E)(0)()(a10/2006 C.B.Zeng49 I1q軸軸時軸相軸d軸軸fFFaFI0E)(0 )( )( a 10/2006 C.B.Zeng50n二、二、 滯后滯后 （ =900 ）時電樞反應）時電樞反應 I0 E時軸AE0.CE0.B

10、E0.AI.CI.BI.d軸q軸 A軸A AX XZ ZB BCYFfNS直軸去磁電樞反應直軸去磁電樞反應FaAXZCBYfFaFq軸軸A軸SNd軸軸n11AIBICI1oAEoBEoCE時軸1q軸軸時軸相軸d軸軸fFFaF IaEE0E)(0)()(a1、各相電流如圖、各相電流如圖10/2006 C.B.Zeng521q軸軸時軸相軸d軸軸fFFaFIaEE0E)(0)()(aaFfFadF10/2006 C.B.Zeng53三、三、 超前超前 900 的電樞反應（的電樞反應（ =-900 ） I0 E時軸AE0.CE0.BE0.CI.BI.AI.d軸q軸 A軸A AX XZ ZB BCYFf

11、NS直軸助磁電樞反應直軸助磁電樞反應Fa10/2006 C.B.Zeng54AXZCBYfFaFq軸軸A軸SNd軸軸n11AIBICI1oAEoBEoCE時軸1q軸軸時軸相軸d軸軸fFFaF IaEE0E)(0)()(a10/2006 C.B.Zeng551q軸軸時軸相軸d軸軸fFFaF IaEE0E)(0)()(aaFfFaFFadF I0 E10/2006 C.B.Zeng56四、四、 情況下的電樞反情況下的電樞反:( :( 滯后勵磁電滯后勵磁電勢勢 銳角銳角 ）。）。00900 I0 E時軸AE0.CE0.BE0.AI.CI.BI.d軸q軸 A軸A AX XZ ZB BCYFfNS既有交

12、軸又有直軸去磁電樞反應+90+900 0Fa10/2006 C.B.Zeng57aFfFq軸軸d軸軸fFadFIqI0E)(0時軸相軸aqFaFdIaqadaFFF qdIII sinaadFF sinIId cosaaqFF I I cosIIq 10/2006 C.B.Zeng58 電樞磁勢和電樞電流分量 coscossinsinIIFFIIFFIIIFFFqaaqdaadqdaqada交軸分量直軸分量10/2006 C.B.Zeng59當角為不同值的電樞反應 位置位置夾角夾角記作記作電樞反電樞反應性質應性質對電機的影響對電機的影響 負載性質負載性質n(f)n(f)U U=0=00 0q q軸軸+90+900 0交軸交軸波形波形畸變畸變下降下降不變不變R R=90=900 0d d軸軸+90+900 0直、去直、去削弱削弱不變不變下降下降