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同步电动机的异步启动

2020-8-23 19:27| 发布者: admin| 查看: 249| 评论: 0|原作者: 佚名|来自: 网络

摘要: 当定子绕组接到电源后,按照同步电机的原理同步电动机是不能产生启动转矩的。目前工矿企业中看到的同步电动机都能够启动,这是利用异步电动机的原理来产生启动转矩,使得电机转动起来的。 下面我们分析同步电动机 ...
  • 当定子绕组接到电源后,按照同步电机的原理同步电动机是不能产生动转矩的。目前工矿企业中看到的同步电动机都能够动,这是利用异步电动机的原理来产生动转矩,使得电机转动起来的。

  • 下面我们分析同步电动机没有动转矩的原因及动问题的解决方法。

  • 假设在合闸瞬间,转子(已经加励磁)处于图18.5a所示的位置,此时,电磁转矩T倾向于使转子逆时钟转动;在另一个瞬间(图18.5b所示),定子磁场已转过180度,而转子由于机械惯性尚未动,电磁转矩T倾向于使转子顺时钟转动。由于定子磁场以同步速旋转,作用于转子上的力矩随时间以f = 50Hz作交变,那么转子上受到的平均转矩为0。因此同步电动机是不能自行起动的。概括一下同步电动机没有动转矩的原因是:(1)定、转子磁场之间相对运动速度很快;(2)转子本身转动惯量的存在。

  • 同步电动机的动方法,目前几乎都采用异步动法。要实现同步电动机的异步动,就需要在转子磁极表面装有类似异步电动机鼠笼转子的短路绕组,称之为动绕组。它的结构型式和同步发电机的阻尼绕组一样。为了得到较大的动转矩,起动绕组常用电阻较大的黄铜条做成。动时交流电压施于定子绕组后,在空气隙中产生旋转磁场,同异步电动机的工作原理一样,这个旋转磁场将在转子动绕组中感应电流,此电流和旋转磁场相互作用产生异步转矩,这样同步电动机就按照异步电动机的原理转动起来。在转速上升到接近同步转速时,再给励磁绕组中通入直流励磁电流,使得转子产生磁极磁场,此时它和气隙磁场的转速已经十分接近,依靠这两个磁场间的相互吸引力产生转矩(称为同步转矩),将转子磁极拉入同步,这个过程称为拉入同步过程。

  • 拉入同步是一个很复杂的过程,如果条件不合适,不一定能够成功。一般说,在加入直流励磁使得转子拉入同步的瞬间,同步电动机的转差愈小、惯量愈小,负载愈轻,拉入同步就愈容易。

  • 综上,同步电动机的动过程分为两个阶段:①首先是异步动,使得转子转速接近于同步速;②加入直流励磁,使得转子拉入同步。由于磁阻转矩的作用,凸极式同步电动机较容易拉入同步。甚至在未加励磁电流的情况下,有时转子也能拉入同步。因此为了改善起动性能,同步电动机大多采用凸极转子结构。

  • 同步电动机异步动时,励磁绕组不能开路,因为励磁绕组的匝数较多,旋转磁场切割励磁绕组而在其中感应一危险的高电压,容易使得励磁绕组绝缘击穿或引起人身事故。在起动时,励磁绕组必须短路。为了避免在励磁绕组中产生过大的短路电流,励磁绕组短路时必须串入比本身电阻大(5-10)倍的外加电阻。


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