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同步电机的三种运行状态

2020-8-23 19:30| 发布者: admin| 查看: 681| 评论: 0|原作者: 佚名|来自: 网络

摘要:   与其它电机一样,同步电机也是可逆的,既可作发电机运行,亦可作电动机运行。设一台隐极同步电机并联运行于无穷大电网,处于发电机状态,其相量图如图所示。此时 E0 超前U ,功率角 θ 和相应的电磁功率 Pem都是 ...

  与其它电机一样,同步电机也是可逆的,既可作发电机运行,亦可作电动机运行。设一台隐极同步电机并联运行于无穷大电网,处于发电机状态,其相量图如图所示。此时 E0 超前U ,功率角 θ 和相应的电磁功率 Pem都是正值,θi≈θ 也为正值,即转子主极轴线沿转向超前于气隙合成磁场轴线,因而作用于转子上的电磁转矩为制动性质。原动机输入驱动性质的机械转矩克服起制动作用的电磁转矩,将机械能转变为电能。

发电机状态          调相机状态      电动机状态

发电机状态            空载状态          电动机状态

图1 同步电机的三种运行状态

  逐步减少原动机输入功率,使转子瞬时减速,θ 角和电磁功率相应减小。当 θ 角减至零时,发电机变为空载,其输入功率正好抵偿空载损耗,相量图如图 b所示。继续减少原动机输入功率,则 θ 和 Pem变为负值,表明电机要从电网吸收一部分电功率,与原动机输入功率一起与空载损耗平衡,以维持转子的同步旋转。如果再拆去原动机,就变成了空转的同步电动机,空载损耗必须全部由电网输入的电功率供给。如果在电机轴上再加上机械负载,则负值的 θ 角和 Pem会更大,θi亦为负值。主极磁场落后于气隙合成磁场,电磁转矩为驱动性质、拖动轴上机械负载一道旋转,电机进入电动机运行状态,将电网输入的电能转换成机械能。此时电机的相量图如图(c)所示。

  从上分析可知,从发电机状态进入电动机状态的过程中,功率角θ和电磁功率 Pem均由正值变为负值,电磁转矩由制动性质变为驱动性质,机电能量转换过程也发生了逆变。


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