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同步发电机空载运行分析

2020-8-23 19:27| 发布者: admin| 查看: 515| 评论: 0|原作者: 佚名|来自: 网络

摘要: 电枢绕组不带任何负载时的运行情况,称为空载运行。空载运行是同步发电机最简单的运行方式,其气隙磁场由转子磁势单独建立,分析较为简单。 一、空载气隙磁场 凸极电机:气隙不均、径向磁密分布近似于平顶的波形、 ...

    电枢绕组不带任何负载时的运行情况,称为空载运行。空载运行是同步发电机最简单的运行方式,其气隙磁场由转子磁势单独建立,分析较为简单。

一、空载气隙磁场

  • 凸极电机:气隙不均、径向磁密分布近似于平顶的波形、中线上磁密为0、磁密分解出空间基波和谐波。偏心气隙可以使气隙磁密分布接近正弦。

  • 隐极电机:气隙视为均匀、励磁磁势分布为阶梯形、齿槽影响与磁密波动。合理地选择大齿的宽度可以使气隙磁密分布接近正弦。

  • 感应电势的波形和大小与气隙磁密的分布形状及幅值大小紧密相关,在设计和制造电机时,应采取适当的措施,以获得尽可能接近正弦分布的气隙磁密,从而得到品质较高的感应电势。

二、空载特性

  • 空载特性: n=n1, Ia=0时,  E0=f(If), E0∝Ff,If∝Ff

  • 空载特性E0=f(If)与电机磁路的磁化曲线Fff(Ff)具有类似的变化规律。

  • 当If较小时,Ff较小,磁路不饱和,E0=f(If)呈直线(将其延长后的射线称为气隙线)。

  • If增大时,磁路逐渐饱和,磁化曲线开始进入饱和段。

  • 为了合理地利用材料,空载额定电压UN一般设计在空载特性的弯曲处。

  • 空载特性可以通过计算或试验得到。试验测定的方法与直流发电机类似。

  • 同步电机的空载特性也常用标么值表示,空载电势以额定电压UN为基值,取E0=UN时的励磁电流IfN(称为额定励磁电流)为励磁电流的基值。

  • 用标么值表示的空载特性具有典型性,不论电机容量的大小,电压的高低,其空载特性彼此非常接近。

  • 空载特性在同步发电机理论中有着重要作用:

  • ① 判断电机设计是否合理。

  • ②空载特性结合短路特性(在后面介绍 )可以求取同步电抗的不饱和值。

  • ③通过测取空载特性来判断三相绕组的对称性以及励磁系统的故障。


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