电机分析
电机状态分析实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解电机的基本工作原理和运行状态。
2. 掌握电机各种状态下的特性分析。
3. 学会使用实验设备对电机进行状态检测。
二、实验原理电机是将电能转换为机械能的装置，根据工作原理和运行状态可分为以下几种：1. 静态：电机转子处于静止状态，没有机械能输出。
2. 稳态：电机转子以恒定速度旋转，输出稳定的机械能。
3. 过渡态：电机转子从静止状态加速到稳态或从稳态减速到静止状态的过程。
三、实验设备1. 电机实验台：用于安装和驱动实验电机。
2. 交流电源：提供实验所需的电能。
3. 电流表、电压表：用于测量电机的电流和电压。
4. 转速表：用于测量电机的转速。
5. 温度计：用于测量电机温度。
四、实验内容1. 静态实验（1）观察电机外观，记录电机型号、规格等基本信息。
（2）连接实验设备，确保实验安全。
（3）关闭电源，观察电机转子是否转动。
（4）分析实验结果，得出结论。
2. 稳态实验（1）开启电源，调节电压，使电机达到额定电压。
（2）观察电机转速，记录转速值。
（3）观察电机温度，记录温度值。
（4）分析实验结果，得出结论。
3. 过渡态实验（1）开启电源，逐渐增加电压，观察电机转速变化。
（2）记录电机加速过程中的转速、电流、电压等参数。
（3）分析实验结果，得出结论。
五、实验结果与分析1. 静态实验实验结果显示，在关闭电源的情况下，电机转子处于静止状态，没有机械能输出。
2. 稳态实验实验结果显示，在额定电压下，电机转速稳定，输出稳定的机械能。
同时，电机温度也在正常范围内。
3. 过渡态实验实验结果显示，随着电压的增加，电机转速逐渐升高，直至达到稳态。
在过渡过程中，电流和电压也相应增加。
六、结论1. 电机在静态状态下，没有机械能输出。
2. 电机在稳态状态下，输出稳定的机械能，且温度正常。
3. 电机在过渡态状态下，从静止加速到稳态，电流和电压逐渐增加。
七、实验注意事项1. 实验过程中，确保实验设备连接正确，电源开关处于安全状态。
电机空转原因分析报告
电机空转原因分析报告根据对电机空转现象的分析，主要存在以下几个原因：1. 电机负载过轻：电机负载过轻可能导致电机无法转动，出现空转现象。
电机设计时通常要求在一定的负载范围内进行工作，当负载过轻时，电机内部的力和磁场无法产生足够的转矩来带动电机转动。
2. 供电电压不稳：电机空转现象也可能是由于供电电压不稳定造成的。
当输入电压不稳定或电源无法提供足够的电流时，电机无法获得足够的功率来进行正常运转。
3. 电机内部故障：电机空转还可能是由于电机内部故障引起的。
例如，电机绕组短路、开路，导致电机无法正常运转；或者是电机轴承损坏，使得电机转动不畅。
4. 控制系统故障：电机控制系统故障也可能导致电机空转。
例如，控制器的输出信号异常或控制逻辑错误，导致电机无法获得正确的控制信号，从而出现空转现象。
针对以上原因，可以采取以下措施来解决电机空转问题：1. 加重电机负载：通过增加电机的负载来解决空转问题。
可以通过增加负载的方式，使电机运行在其设计负载范围内，以获得足够的转矩。
2. 调整供电电压：确保电机供电电压稳定，并且符合电机的额定电压要求。
对于供电电压不稳定的情况，可以考虑增加稳压装置或使用UPS来解决电压波动问题。
3. 修复电机内部故障：对于电机内部故障，需要对电机进行维修或更换损坏的部件。
修复电机绕组或更换轴承等部件，可以使电机恢复正常运转。
4. 检修控制系统：对于控制系统故障，需要进行故障排除。
检查控制器的输出信号和控制逻辑是否正确，修复故障或更换控制器。
综上所述，对于电机空转问题的分析与解决，需要综合考虑电机负载、供电电压、电机内部故障以及控制系统故障等因素，采取相应的措施来解决问题，以确保电机正常运转。
电机分析报告
电机分析报告介绍本文档是关于电机分析的详细报告，通过对电机的分析，可以了解电机的工作原理、性能特点以及常见故障诊断和维护方法。
电机是现代工业中最常见的驱动装置，广泛应用于各个行业和领域，因此对电机进行深入分析和理解对工程师和技术人员来说是至关重要的。
电机工作原理电机是一种将电能转换为机械能的装置。
其基本工作原理是利用电磁感应的原理，通过电流在导线中产生的磁场和磁场与导线之间的相互作用，从而产生转矩和运动。
电机主要由以下几个核心部件组成：1.定子：通常由导线绕成的线圈组成，其在通电状态下会产生磁场。
2.转子：通常是由永磁体或电磁体构成，其受到定子磁场的作用而旋转。
3.制动装置：常见的制动装置有电磁制动器和机械制动器，用于控制电机的转动和停止。
电机性能特点转速电机的转速是指电机旋转的速度，单位通常为转每分钟（RPM）。
电机的转速取决于供电频率和极对数，一般来说，电机的转速越高，其输出功率也越大。
转矩电机的转矩是指电机产生的旋转力，单位通常为牛顿米（Nm）。
转矩与电机的功率直接相关，转矩越大，电机的输出功率也越大。
效率电机的效率是指电机的输入功率与输出功率之比。
高效率电机能够更好地转换电能为机械能，在工业生产中非常受到青睐。
温度电机在工作过程中会产生热量，因此其温度也是一个重要的性能指标。
过高的温度可能会导致电机的过载和损坏，因此在设计和使用电机时需要注意控制温度。
电机故障诊断与维护电机在长时间运行过程中可能会出现多种故障，常见的故障包括：•绝缘损坏：绝缘材料老化或破损可能导致绝缘性能下降，从而引起短路或火灾等安全隐患。
•轴承磨损：长时间的高速旋转会导致电机轴承磨损，从而影响电机的正常运转。
•线圈断路：线圈的连接不良或断路会导致电机无法正常工作。
为了确保电机的正常运行，需要定期对电机进行维护和保养。
以下是一些建议的维护方法：1.清洁电机：定期清除电机表面的灰尘和污垢，保持电机的散热性能。
2.检查电机的绝缘状况：定期检查电机的绝缘材料是否完好，并及时更换损坏的部件。
电机设计质量分析报告
电机设计质量分析报告电机设计质量分析报告一、引言电机是现代工业和家庭生活中不可或缺的设备，其设计质量直接关系到电机的性能和使用寿命。
本报告将对电机设计质量进行分析，从电机材料、结构和工艺等方面进行评估。
二、电机材料分析1. 导线材料：导线是电机中的重要组成部分，其导电性能和耐热性直接影响电机的工作效果。
应选择导电性好且抗高温的材料，如纯铜或铜包铝。
2. 轴材料：轴是电机中的关键部件，影响电机的稳定性和承受能力。
合适的轴材料应具有良好的强度和延展性，如合金钢或不锈钢。
3. 磁铁材料：磁铁是电机中产生磁场的关键部件，直接影响电机的输出功率和效率。
应选择磁导率高且矫顽力强的材料，如硅钢片或钕铁硼。
三、电机结构分析1. 定子结构：定子是电机中固定部分，其结构应合理，能够提供足够的支撑力和散热效果。
应选择合适的定子结构，如外径凸出式定子。
2. 转子结构：转子是电机中旋转部分，其结构应轻巧且具有良好的动平衡性能。
应选择合适的转子结构，如铸铝转子或镶铝转子。
3. 磁场设计：磁场是电机中产生转矩和驱动力的关键因素，其设计应充分考虑磁通闭合和磁场均匀性。
应采用合适的磁场设计方法，如模拟分析和优化设计。
四、电机工艺分析1. 绕组工艺：绕组是电机中导线的布置方式，其工艺应精细，保证导线间绝缘良好且结构紧密。
应选择合适的绕组工艺，如自动绕线机械化工艺。
2. 绝缘工艺：绝缘是电机中重要的保护措施，其工艺应可靠，能够有效防止电击和漏电。
应采用合适的绝缘工艺，如真空浸渍或环氧氨基乙酯树脂涂覆。
3. 组装工艺：组装是电机生产中的最后一道工序，其工艺应严格，能够保证各个零部件的准确安装和连接。
应选择合适的组装工艺，如电动工具或自动化装配线。
五、总结与建议本报告对电机设计质量进行了全面的分析和评估，总结如下：1. 电机材料选择合理，具有良好的导电性能和耐热性。
2. 电机结构设计合理，能够提供足够的支撑力和散热效果。
3. 电机工艺规范，保证了绕组、绝缘和组装等工序的质量。
电机特性分析与设计
电机特性分析与设计电机一直是现代社会中不可或缺的重要设备之一。
无论是工业生产中的机械运转，还是家庭生活中的电器使用，都离不开电机的运转。
因此，了解电机的特性分析与设计对于优化电机的性能和提高能源利用效率具有重要意义。
本文将对电机特性分析与设计进行探讨，以期提供一些有用的指导和启示。
一、电机的工作原理和分类电机是将电能转换成机械能的设备。
它通过电流在磁场中的作用力产生转矩，驱动机械部件运动。
根据其工作原理和结构特点，常见的电机可分为直流电机、交流电机和步进电机等几类。
每一类电机都有其独特的特性和适用范围。
1. 直流电机直流电机是最早被应用的电机之一。
它的特点是转速和转矩均可调节，并且具有较高的起动扭矩。
直流电机广泛应用于工业自动化、机床、电动汽车等领域。
2. 交流电机交流电机是最常见的电机类型之一。
它根据其转子结构和励磁方式可分为异步电机、同步电机和感应电机等。
交流电机具有结构简单、制造成本低、可靠性好等优点，被广泛应用于家用电器、空调、水泵等领域。
3. 步进电机步进电机以定角、定距的方式运转，能够精确控制位置和角度。
因此，步进电机在精密仪器、印刷机械等领域得到了广泛应用。
二、电机特性分析方法在进行电机特性分析时，常用的方法有静态特性分析和动态特性分析两种。
1. 静态特性分析静态特性分析主要关注电机的电磁特性、机械特性和热特性等。
其中，电磁特性主要包括磁场分布、磁通密度和电感等；机械特性主要包括转速、转矩和效率等；热特性主要包括温升和散热方式等。
通过对这些特性的分析，可以评估电机的工作状态和性能，并进行进一步的优化设计。
2. 动态特性分析动态特性分析主要关注电机的响应速度和控制性能等。
通过分析电机的转速响应曲线、转矩响应曲线以及运动学特性等，可以评估电机的动态性能和控制精度。
这对于需要频繁变速或者精准定位的应用来说尤为重要。
三、电机的设计原则与方法电机设计的目标是在满足使用要求的前提下，尽可能地提高效率、降低损耗，并且满足可靠性和经济性需求。
电动机的性能分析与运行特性评估
电动机的性能分析与运行特性评估电动机是现代工业中最重要的动力装置之一，广泛应用于各个领域。
为了确保电动机的正常运行和高效工作，必须对其性能进行全面的分析和评估。
本文将从电动机的运行特性、性能指标以及评估方法等方面展开论述。
一、电动机的运行特性电动机的运行特性是指在不同运行状态下，电动机的输入功率、输出功率、效率以及转速等性能参数的变化规律。
了解电动机的运行特性对于设计和选择合适的电动机具有重要意义。
二、电动机的性能指标1. 功率电动机的功率是指电动机在单位时间内转换或输出的能量或功率。
根据功率的不同定义方法，电动机的功率分为输入功率和输出功率。
2. 效率电动机的效率是指电机输出的有效功率与其输入的总功率之比。
电动机的效率是衡量其能源利用率和能量转换效率的重要指标。
3. 转矩电动机的转矩是指电机在运行时产生的力矩，也是电动机输出力的量度。
转矩大小与电机所提供的机械功率有直接关系。
4. 转速电动机的转速是指电机转子旋转的圈数或每分钟旋转的圈数，通常用转/分来表示。
电动机的转速对于运动控制和运动平衡具有重要意义。
三、电动机性能分析与评估方法电动机性能的分析和评估是为了确定电动机的运行状态和性能表现，并对其进行合理应用和改进提供参考依据。
以下是常用的电动机性能分析与评估方法。
1. 负载试验法负载试验法是通过在电动机的轴上加装负载，通过测量电机的转速、电流、功率等参数，来评估电动机的性能。
该方法可以直观地反映电机的工作状态和性能指标。
2. 开路试验法开路试验法是在电机的转子上不加载，通过施加额定电压并测量额定电流和相应的功率来评估电动机的性能指标，如输入功率、输出功率和效率等。
3. 短路试验法短路试验法是在电动机的转子上短路电枢绕组，通过施加额定电压并测量相应的电流、功率和转矩等参数，来评估电机的性能指标。
4. 动态试验法动态试验法是通过对电机施加不同的载荷、工作制动等条件，测量电机在不同工作状态下的性能指标，来评估电动机的性能。
电机性能实验报告总结(3篇)
第1篇一、实验目的本次实验旨在通过对电机性能的测试与分析，了解电机的基本工作原理、性能特点及其在实际应用中的表现。
通过实验，掌握电机测试方法，分析电机在不同工作条件下的性能变化，为电机选型、设计及维护提供依据。
二、实验内容1. 电机基本参数测量实验首先对电机的基本参数进行测量，包括额定电压、额定电流、额定功率、额定转速、额定转矩等。
通过万用表、示波器等仪器，对电机进行精确测量，确保实验数据的准确性。
2. 电机空载实验在空载条件下，测试电机转速、转矩、功率等参数，分析电机在无负载状态下的性能。
实验过程中，观察电机启动、运行、停止等过程，记录相关数据。
3. 电机负载实验在负载条件下，测试电机转速、转矩、功率等参数，分析电机在不同负载下的性能。
实验过程中，逐步增加负载，观察电机运行状态，记录相关数据。
4. 电机调速实验通过变频器对电机进行调速，测试不同转速下的电机性能，分析电机转速与功率、转矩之间的关系。
实验过程中，观察电机在不同转速下的运行状态，记录相关数据。
5. 电机制动实验测试电机在不同制动方式下的性能，包括机械制动、电磁制动等。
实验过程中，观察电机制动过程中的能量损耗，分析制动效果。
三、实验结果与分析1. 电机基本参数测量结果根据实验数据，本次测试的电机额定电压为220V，额定电流为10A，额定功率为2.2kW，额定转速为3000r/min，额定转矩为2N·m。
2. 电机空载实验结果在空载条件下，电机转速稳定在3000r/min，转矩约为0.2N·m，功率约为0.5kW。
实验结果表明，电机在空载状态下具有良好的启动性能。
3. 电机负载实验结果在负载条件下，随着负载的增加，电机转速逐渐降低，转矩和功率逐渐增大。
当负载达到额定值时，电机转速约为2400r/min，转矩约为 1.8N·m，功率约为 1.8kW。
实验结果表明，电机在额定负载下具有良好的运行性能。
4. 电机调速实验结果通过变频器对电机进行调速，实验结果表明，电机转速与功率、转矩之间存在一定的线性关系。
电动机结构原理分析
工作原理
可见，在电机中形成的合成磁场，是一 个随时间变化的旋转磁场。当电流变 化一个周期,磁场也旋转一周。
当定子绕组连接形成的是两对磁极时， 用相同的方法分析知：电流变化一个 周期，磁场只转动了半圈，即转速减 慢了一半，由此得：
n1
60 f p
工作原理
2．感应电动势的 产生
旋转磁场的磁力线 被转子导体切割， 产生感应电动势 及电流。设旋转 磁场顺转，且某 时刻为上北极N下 南极S。据右手定 则可判断电流方 向。
定子部分
（a）星形连接 （b）三角形连接
2．转子部分
（1）转子铁心
由薄硅钢片叠成，是磁 路的一部分，也用来 安放转子绕组。
（2）转子绕组
绕线形与笼形两种。
① 绕线形绕组
是三相绕组，一般接成 星形，三相首端引出 到集电环上，通过电 刷装置与外电路相连， 可串入电阻或电动势 以改善电动机的运行 1—集电环；2—电刷；3—变阻器 性能。
图4.8 三相电动机的转动原理
工作原理
3. 转子的转动
流过电流的转子导体在磁场中要受到电 磁力作用，力F的方向可用左手定则确 定。该电磁对转轴形成电磁转矩，使 转子按照旋转磁场的方向旋转，转速 为n。
转速n总是小于而接近于旋转磁场
的转速n1。
工作原理
4．转差率
n1与n之差与n1之比称为转差率s，
YD
变极多速三 相
异步电动机
电动机的转速可逐级调节，有双速、三速和四速三种类型，调节方法 比较简单，适用于不要求平滑谓速的升降机、车床切削等
高转差率三 较高的起动转矩，较小的起动电流，转差率高机械特性软。适用于具
YH
相
有冲击性负载 起动及逆转较频繁的机械设备，如剪床、冲床、锻冶
电气系统中的电机性能分析与优化
电气系统中的电机性能分析与优化电机作为电气系统的重要组成部分，其性能的分析与优化对于提高电气系统的效率和稳定性具有重要意义。
本文将从电机选择、电机性能测试、电机性能分析以及电机性能优化等方面展开讨论。
一、电机选择电机的选择是电气系统设计的首要步骤。
电机的类型、功率、转速范围等参数需根据实际需求来确定。
在选择电机时，需要考虑系统的负载特性、工作环境条件以及经济因素等因素。
正确选择电机可以有效降低系统的能源消耗、提高系统的可靠性和稳定性。
二、电机性能测试对于已选定的电机，进行性能测试可以直观地了解其运行状态和性能特点。
常用的电机性能测试包括负载特性测试、转速特性测试、效率测试等。
在测试过程中，需要准确控制测试条件，并按照标准规程进行测试，以确保测试结果的精确性和可靠性。
三、电机性能分析电机性能分析是在电机性能测试的基础上，通过对测试数据的处理和分析，从电机的机械特性、热特性、电磁特性等方面进行分析。
电机性能分析可以揭示电机的工作状态、效率、功耗等重要性能指标，帮助工程师了解电机的运行状况，并进一步优化电机的性能。
在电机性能分析过程中，可以利用数学建模和计算机仿真等方法进行分析。
通过建立电机的数学模型，可以方便地研究电机的性能特性，并进行各种参数的优化。
同时，利用计算机仿真的方法，可以模拟电机在不同工况下的运行状态，帮助工程师进行更加全面的分析和优化。
四、电机性能优化电机性能优化是在电机性能分析的基础上，通过调整电机的结构、参数和工作条件等方式，以提高电机的性能指标。
电机性能优化的目标可以是提高功率因数、降低能耗、增加输出功率、提高效率等。
常用的电机性能优化方法包括调整电机的绕组结构、改变电机的控制方式、优化磁场分布等。
在电机性能优化过程中，需要权衡各个因素，并进行多目标优化。
同时，根据电机的具体应用领域和工作环境，还需要考虑电机的可靠性、稳定性以及功耗等因素。
通过综合考虑这些因素，可以找到最佳的电机设计和工作条件，以达到性能优化的目标。
电机运行情况分析报告
电机运行情况分析报告根据前期收集到的数据和对电机运行情况的观察，本报告旨在对电机的运行状态进行分析和评估。
根据分析结果，我们将提供一些建议和意见，以改善电机的运行效率和延长其使用寿命。
1. 电机性能分析：根据相关数据和资料，我们对电机的性能进行了分析。
电机的额定功率、额定电压和额定电流均符合规格要求。
得出结论：电机的基本性能参数正常。
2. 电机运行状况评估：通过对电机的实际运行情况进行观察和测试，我们得出以下评估结果：a. 运行温度：电机在长时间运行后，温度明显升高，超出了正常范围。
这可能是由于环境温度过高或电机内部散热不良所引起。
建议：改善散热条件，确保电机在正常温度范围内运行，以避免过热对电机的损坏。
b. 噪音水平：电机运行时噪音较大，超过了规定的噪音限制。
这可能是由于电机内部零件松动或磨损引起的。
建议：检查电机内部部件的紧固度和磨损情况，进行维护和修复，以减少噪音产生。
c. 启动和停止性能：电机在启动和停止时出现明显的震动和冲击。
建议：检查电机的定子绕组和转子是否存在问题，如断线、短路等，及时修复，以确保电机平稳启动和停止。
3. 电机维护建议：为了保持电机的良好运行状态和延长使用寿命，我们提供以下维护建议：a. 定期检查电机的运行温度，确保其在正常范围内。
b. 建议定期清洗电机表面和冷却风扇，以保持良好的散热性能。
c. 轴向承载部件和轴承应定期检查润滑情况，并根据需要添加适量的润滑油。
d. 定期检查电机的绝缘电阻，以确保绝缘性能符合标准。
e. 严格按照操作手册的要求使用电机，避免超负荷运行和频繁启停。
4. 电机升级建议：如需要进一步提升电机的性能和效果，我们提供以下升级建议：a. 更换高效节能的电机，以降低能源消耗和运行成本。
b. 安装振动和噪音减震装置，以降低电机的振动和噪音水平。
c. 引入智能控制系统，实现电机的远程监测和优化调节。
总结：以上就是对电机运行情况的分析和评估，以及相应的建议和意见。
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6.2 空载和负载时同步发电机的磁场
一、空载运行
当转子以同步转速旋转时，主磁场将在气隙中形成一个旋转 磁场，在定子绕组内感应出对称三相电动势（激磁电动势）
空载特性是同步电机的一条基本特性。如图6—9所示
6二.2、空对称载负和载负时载的时电同枢反步应发电机的磁场
电枢磁动势的基波在气隙中所产生的磁
因为电枢反应电动势Ea正比于电枢反应磁通Φa，不计磁路 饱和时，Φa又正比于电枢磁动势Fa和电枢电流I，即
在时间相位上，
与 同相Φa位，I则
滞E后a 于 将滞后于
E以以a 9Φ90a0°电°电角角度度I，于若是不计定亦子可铁写耗成,负
电抗压降的形式，即
(6—6)
将式(6—6)代人式(6—5)，可得
Ff
•
0
Fad
1
•
I
0
Fa
•
E0
6.3 隐极同步发电机的电压方程、相量图和等效电路
一、不考虑磁饱和时
同步发电机负载运行时物理量的关系：
主极I f F f
•
0
•
E0
•
•
电枢 I Fa
•
a
•
Ea
E
•
••
•
E(E j I X)
采用发电机惯例，以输出电流作为电枢电流的正方向时，电 枢的电压方程为
(6—5)
6.1 同步电机的基本结
构和运行状态6.2Βιβλιοθήκη 同步发电机的磁场和电枢反应
6.3 隐极同步发电机的电
压方程、相量图和等效电路
6.4 凸极同步发电机
的电压方程和相量图
6.5 同步发电机的
功率方程和转矩方程
6.6 同步电机
参数的测定
6.7 同步发电
机的运行特性
6.8 同步发电机与
电网的并联运行
6.9 同步电动机与同步
额定转速nN ——指额定运行时电机的转速，即为
同步转速
6.2 同步发电机的空载磁场和电枢反应
一、空载运行
空载运行时，同步电机内仅有由励磁电流所 建立的主极磁场。图6—8表示一台四极电机空载 时的磁通示意图。从图可见，主极磁通分成主磁 通Φ0和漏磁通Φfσ两部分，前者通过气隙并与定 子绕组相交链，后者不通过气隙，仅与励磁绕组 相交链。主磁通所经过的主磁路包括空气隙、电 枢齿、电枢轭、磁极极身和转子轭等五部分。
N
ns
B
S
X
Y ns
C
A相轴线
Fa
E0 与 I同相时
b) 时间矢量图
•
E 0C
•
IC
•
0C
•
E0B
•
0A
1
0
0• IA
时间参考轴
•
E0A
•
•
0B
IB
E0 与 I同相时
c) 时-空统一矢量图
Ff
•
B0 (0 )
1
d轴
Fn ( Faq )
•
•
I
E0
E0 与 I同相时
d)气隙合成磁场与主磁场的相对位置
大，故在一定大小的磁动势下，直轴基波磁场的幅 值Bad1相对较大。
6.4 凸极同步发电机的电压方程和相量图
二、凸极同步发电机的电压方程和相量图
不考虑磁饱和时同步发电机负载运行时物理量的关系：
6.4 凸极同步发电机的电压方程和相量图
一、双反应理论
考虑到凸极电机气隙的不均匀性，把电枢反应 分成直轴和交轴电枢反应分别来处理的方法，就称 为双反应理论。
凸极同步电机的气隙是不均匀的，极面下气隙较 小，两极之间气隙较大，故直轴下单位面积的气隙
比磁导 (d d )要0比交d 轴下单位面积的气隙比 磁弦导分布(的电枢磁)q动大势很作q多用，在0如直图q轴6—上1时8，a所由示于。λd当较正
(6—7)
式中，Xs称为隐极同步电机的同步电抗，Xs=Xa+Xσ，它 是对称稳态运行时表征电枢反应和电枢漏磁这两个效应的一 个综合参数。不计饱和时，Xs是一个常值。
图6—15a和b表示与式(6—5)和式(6—7)相对应的相量图， 图6—15c表示与式(6—7)相应的等效电路。从图6—15c可 以看出，隐极同步发电机的等效电路由激磁电动势和同步阻 抗Ra+jXs串联组成，其中E0表示主磁场的作用，Xs表示电 枢反应和电枢漏磁场的作用。
B0
B
A
Te
Y
Z
N
ns
B
S
Fa
C
X
E0 与 I不同相时
a) I滞• 后于 时E• 的0 空间矢量图
Ff
A
Z
N
B ns S Fad
X
A相轴线
ns
Faq
C Fa
E0 与 I不同相时
b) I滞• 后 E时• 0的时-空统一矢量图
Ff
•
0
Fad
1
Faq
0 •
I
•
E0
Fa
E0 与 I不同相时
c) 超I• 前 时E• 得0 时-空统一矢量图
二、考虑磁饱和时
考虑磁饱和时，由于磁路的非线性，叠加原理不再适用。
此时，应先求出作用在主磁路上的合成磁动势F，然后利用电
机的磁化曲线 (空载曲线) 求出负载时的气隙磁通 及相应Φ的
气隙电动势 。 E
Ff
ka Fa
•
•
FE
再从气隙电动势 减E去电枢绕组的电阻和漏抗压降，便得电
枢的端电压 ，即U
或
相应的矢量图、相量图和F～E间的关系如图6—16a和6— 16b所示。图6-16a中既有电动势相量，又有磁动势矢量。故 称为电动势—磁动势图。
补偿机
第六章 同步电机
临沂师范学院 6.10 同步发电机
的不对称运行
6.11
同步发电机的三相突然短路
6.1 同步电机的基本结构和运行状态
一、同步电机的基本结构 旋转电枢式
同步电机
旋转磁极式
隐极式
（Salient-pole）
凸极式
（Cylindrical-Rotor）
6.1 同步电机的基本结构和运行状态
二、同步电机的运行状态
电动机——把电能转换为机械能 补偿机——没有有功功率的转换，只发出或吸
收无功功率 发电机——把机械能转换为电能
同步电机运行状态，主要取决于定子合成磁场
与转子主磁场之间的夹角δ，δ称为功率角
6.1 同步电机的基本结构和运行状态
三、同步电机的励磁方式
直流励磁机励磁——直流励磁机通常与同步发电机 同轴，采用并励或他励接法。 如图6—8所示
场就称为电枢反应。电枢反应的性质(增磁、
去磁或交磁)取决于电枢磁动势和主磁场在
空间的相对位置。分析表明，此相对位置
取决于激磁电动势 和E负• 0载电流
•
I
之间的相角差Ψ0(Ψ0称为内功率因数角)。
下面分成两种情况来分析。
E0 与 I同相时
a) 定子绕组电动势、电流和磁动势的空间矢量图
Ff
A B0
Z
静止式——如图6-9 整流器励磁————
旋转式
6.1 同步电机的基本结构和运行状态
四、额定值
额定容量 SN —— 指额定运行时电机的输出功率
额定电压UN ——指额定运行时定子的线电压
额定电流IN ——指额定运行时定子的线电流
额定功率因数——指额定运行时电机的功率因数
额定频率fN —— 指额定运行时电枢的频率