同步電動機的功率SynchronousMotorPower同步電動機電動勢平衡方程Thecreationofarotatingmagneticfieldcontents目錄同步電動機的功角特性Electromotiveforcebalanceequationofsynchronousmotor同步電動機的轉矩Torqueofsynchronousmotor同步電動機功率平衡方程Powerbalanceequationofsynchronousmotor

輸入電功率P1電磁功率PM輸出機械功率P2定子銅損

定子鐵損機械損耗

功率平衡方程：一、同步電動機的功率平衡方程功率流程圖

d軸q軸U軸U1U2

W2V1W1V2NSW軸V軸二、同步電動機的電動勢平衡方程

d軸q軸U軸U1U2

W2V1W1V2NSW軸V軸電樞反應磁勢直流磁勢二、同步電動機的電動勢平衡方程

忽略IR

二、同步電動機的電動勢平衡方程迭加原理定義代入隱極機電動勢平衡方程

二、同步電動機的電動勢平衡方程隱極式同步電動機相量圖凸極式同步電動機代入二、同步電動機的電動勢平衡方程凸極式同步電動機相量同

三、同步電動機的功角特性三、相量分析1.正常勵磁2.過勵磁3.欠勵磁三、相量分析1.正常勵磁2.過勵磁3.欠勵磁四、V形曲線

并聯于無窮大電網的同步發電機，保持有功功率不變時，表示電樞電流和勵磁電流的關系曲線稱為“V”形曲線。

發電機運行時，定子電流和勵磁電流是運行人員主要監視的兩個物理量，這兩個量關系到定子繞組和勵磁繞組的溫度，又牽涉到功率因數的超前或滯后以及運行的穩定性問題。

對于一個給定的有功功率輸出就有一條V形曲線，有功功率越大，曲線向上移，因此可是以得到一簇“V”形曲線。V形曲線的特點2.不穩定區域邊緣：δ=900，連線向右傾斜;1.每條曲線的最低點,,定子電流最小,且全為有功電流，這些點的連線向右傾斜；3.每條曲線上的電流變化量ΔI為無功分量;4.勵磁電流從零開始增大時，定子電樞電流變化規律為先減小后增大。表明要輸出純有功功率，必須相應增加一些勵磁電流。表明輸出有功功率越多，維持穩定所需的勵磁電流也越大。6.6.1

同步電動機６.6同步電動機和同步調相機一、同步電機的可逆原理

同步電機運行于發電機狀態時，如圖所示。

轉子磁極軸線超前定子合成磁極軸線，δ>0，電機把機械能轉變成電能。

同步電機的運行是可逆的，既可以用作發電機，還可以用作電動機。

逐步減少發電機的輸入功率，轉子將瞬時減速，δ角減小，相應的電磁功率也減少。

當發電機的輸入功率只能滿足空載損耗時，發電機處于空載運行狀態。

繼續減少發電機的輸入功率，則δ和Pem變為負值。卸動原動機，電機從電網吸收功率滿足空載損耗，成為空轉的電動機。

電機軸上加上機械負載，負值的δ增大，由電網向電機輸入的電功率和相應的電磁功率增大，轉子磁極軸線落后定子合成磁極軸線，轉子受到驅動性質的電磁轉矩作用。二、同步電動機的基本方程

按照發電機慣例，同步電動機可以看成是一臺輸出負的有功功率的發電機，其電動勢方程與發電機的方程相同，以隱極機為例：

按照電動機慣例，把輸出負電流看成是輸入正電流即可，其電動勢方程：隱極機：凸極機：

同步電動機的功角特性與發電機的也相似，用δM=-δ代替δ即可。三、同步電動機的V形曲線

與同步發電機相似,當同步電動機的輸入有功功率恒定而調節勵磁電流時,也有三種勵磁狀態,“正常勵磁”時,電動機沒有無功功率輸出；“過勵”時電動機從電網吸收容性無功（或發出感性無功）;“欠勵”時電動機從電網吸收感性無功（或發出容性無功）.也可以調節無功功率.

調節勵磁電流可以調節同步電動機的無功功率和功率因數,這是同步電動最可貴的特點.

由于同步電動機的平均起動轉矩為零，所不能自行起動，必須借用其它方法。

常用的起動方法有：輔助電動機起動法、變頻起動法和異步起動法。其中異步起動法應用最廣泛。6.6.2

同步調相機

同步調相機是專門發送無功功率的同步電機，實質上是一臺空載運行的同步電動機。

在電網的受電端接上同步調速相機，是提高電網功率因數的重要方法之一。一、同步調相機的勵磁1.正常勵磁2.過勵磁3.欠勵磁二、同步調相機的特點1.調相機的額定容量指的是在過勵狀態下的額定視在功率。2.由于轉軸上不帶機械負載，所以調相機的轉軸比同容量的電動機轉軸細，沒有過載能力的要求。3.為了提高調相機提供感性無功的能力，勵磁線圈導線截面較大，但勵磁損耗仍然很大，對通風冷卻要求較高。

同步調相機的起動一般采用異步起動法或輔助電動機法。選擇起動方法時，首先考慮限制起動電流，然后考慮滿足起動轉矩的