1、第十章 同步電動機 一、同步電動機的結(jié)構(gòu)及額定數(shù)據(jù) 二、同步電動機運行原理 三、同步電動機的電磁關(guān)系及功率關(guān)系 四、同步電動機功率因數(shù)的調(diào)節(jié) 五、同步電動機的起動方法 一、同步電動機的結(jié)構(gòu)及額定數(shù)據(jù)1 、同步電機用途 發(fā)電 無功功率調(diào)節(jié) 電動機 轉(zhuǎn)速： 特點：2 、同步電機的基本結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)樞式：電樞旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)場式：磁場旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)形式隱極式：氣隙均勻凸極式：氣隙不均勻凸極同步發(fā)電機結(jié)構(gòu)示意：直流電機和凸極同步電機結(jié)構(gòu)的比較：同步電動機截面圖：同步電動機的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)圖： 3 、主要結(jié)構(gòu)定子鐵心：0.5mm硅鋼片繞組：電樞繞組，產(chǎn)生感應(yīng)電勢和電磁轉(zhuǎn)矩機座及固定部件轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子鐵心勵磁繞組護環(huán)、中心環(huán)、滑環(huán)和

2、風扇等端蓋、軸承等 4 、安裝結(jié)構(gòu)立式低速、大型同步發(fā)電機大轉(zhuǎn)子直徑支撐：懸式、傘式臥式中小型 發(fā)電機 電動機 調(diào)相機高速、大型同步發(fā)電機 小轉(zhuǎn)子直徑 5 、額定值額定容量SN (kVA)或額定功率PN (Kw)額定電壓UN (千伏) 、 (伏)額定電流IN (千安) 、 (安)額定功率因數(shù)cosN額定效率N （%）額定頻率 fN （赫茲）額定轉(zhuǎn)速nN（轉(zhuǎn)/分鐘）額定勵磁電流IfN（安）額定勵磁電壓UfN（伏） 二、同步電動機運行原理 1 、空載運行：額定轉(zhuǎn)速為 n，電機極對數(shù)為 p ；轉(zhuǎn)子勵磁繞組通直流電流 If ；定子繞組開路，定子電流Ia0 ；電機中僅存在直流勵磁電流If，產(chǎn)生磁通0 ；

3、基波感應(yīng)電勢頻率：感應(yīng)電勢有效值： 2、空載特性空載特性磁化曲線飽和系數(shù)反映的是勵磁電流產(chǎn)生到電機氣隙磁場 和電樞繞組感應(yīng)電勢之間的關(guān)系；3 、對稱負載的電樞反應(yīng)轉(zhuǎn)子通以勵磁繞組通直流電流 If ；定子繞組感應(yīng)電勢 E ；電機帶對稱負載，繞組中有電流對稱 Ia 流 流過，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁動勢 F。這個旋轉(zhuǎn)磁動勢 F，與勵磁繞組電流產(chǎn)生的 磁動勢相對靜止，產(chǎn)生新的合成氣隙磁場， 這個影響就稱為電樞反應(yīng)。問題： 負載對稱 三相電流對稱 產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁場 磁場轉(zhuǎn)速負載旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子磁場空間相對靜止直軸電樞反應(yīng)交軸電樞反應(yīng)電樞反應(yīng)作用與感應(yīng)電勢、負載電流之間的相位相關(guān)I與E0同相位時的電樞反應(yīng)I與E0同相位

4、電樞磁勢位于交軸，電樞反應(yīng)僅存在交軸分量氣隙合成磁勢I與E0相差銳角相位時的電樞反應(yīng)電樞反應(yīng)不僅存在交軸分量，還存在直軸分量交軸分量直軸分量電樞電流交軸電流直軸電流 4、隱極電機負載運行同步發(fā)電機各物理量的正方向不考慮飽和:電動勢方程： 考慮飽和： 1電動勢方程： 2電樞磁動勢的折算； 3時空矢量圖。 5、凸極電機的雙反應(yīng)理論雙反應(yīng)理論： 電樞磁動勢 的軸線，既不和直軸、也不 和交軸重合時，可以把 分解為直軸分量 和交軸分量 ，之后求出直軸和交軸各自的 電樞反應(yīng)值，最后把它們的效果疊加起來。 勃朗德（Blondel)凸極機的磁通分布圖凸極機直軸磁通凸極機交軸磁通凸極機的磁場 6、凸極電機的直軸

5、和交軸磁動勢的折算直軸磁動勢的折算：交軸磁動勢的折算： 7 、凸極電機的負載運行* 不考慮飽和:矢量圖確定I與E0相角 ；時空矢量圖。凸極機的相量圖 凸極電機的負載運行* 考慮飽和:矢量圖確定I與E0相角 ；和空載特性配合，確定 、 、 。時空矢量圖。 三、同步電動機的電磁關(guān)系 及功率關(guān)系 電磁轉(zhuǎn)矩及功率關(guān)系勵磁和電動機電動勢的關(guān)系: （前述）同步電動機的電動勢方程: （前述）同步電動機的有功功率： 1 、 有功功率方程： 2 、電磁轉(zhuǎn)矩方程： 3 、無功功率方程（隱極電機）： 同步發(fā)電機的相量圖 四、同步電動機功率因數(shù)的調(diào)節(jié)無功功率的調(diào)節(jié)： 同步電動機可以通過勵磁電流的調(diào)節(jié)，使電 機的輸出無功功率發(fā)生變化。舉例說明：同步發(fā)電機的V形相量圖同步電機功角特性 五、同步電動機的起動方法 1 、輔助電源起動； 2 、變頻起動； 3 、異步起動；同步電動