同步电机的运行方式
同步发电机基本工作原理及运行特性
同步发电机基本工作原理及运行特性一、基本工作原理及结构同步发电机是利用电磁感应原理，将机械能转变为电能的装置。
所谓电磁感应就是导体切割磁力线的能产生感应电势，将导体连接成闭合回路，就有电流通过的现象。
导体镶嵌在铁芯的槽里，铁芯是固定不动的称为定于（静子）。
磁极是转动的，称为转子。
它是由励磁绕组和铁芯组成的。
励磁绕组通过滑环与外部励磁回路相连，定子和转子是发电机的基本组成部分。
那么，三相交流电是如何产生的呢？直流电通入转子绕组后，就产生了稳恒的磁场，沿定于铁芯内圆，每相隔120度，分别安放三相绕组A－X、B－Y、C－Z。
当转子被汽轮机拖动以3000r/min旋转时，定子绕组便切割磁力线，产生感应电势，感应电势的方向可由右手定则来确定。
由于转子产生的磁场是旋转磁场，所以定子绕组切割磁力线的方向不断变化，在其中感应的电势方向就不断变化，因而形成交变电势即交流电势。
交流电势的额定频率为f，它决定于发电机的极对数P和转速n，其计算公式为:f=np/60HZ，我国规定交流电的频率为50HZ。
即：p=1，n=3000r/min交流电势的相位关系：转子以3000r/min的转速不停地旋转A、B、C三相绕组先后切割转子磁场的磁力线，所以三相绕组中电势的相位是不同的，因为定子绕组在安放时，空间角度相差120°相序为A－B－C。
何为同步呢？当发电机并列带负荷后，三相绕组中的定子电流（电枢电流）将合成一个旋转磁场，交流磁场与转子同速度，同方向旋转，这就是同步。
二、同步发电机的运行特性同步发电机的运行特性，一般是指发电机的空载特性、短路特性、负载特性、外特性和调整特性等五种。
其中，外特性和调整特性是主要的运行特性，根据这些特性，运行人员可以判断发电机的运行状态是否正常，以便及时调整，保证高质量安全发电。
而空载特性、短路特性、负载特性则是检验发电机基本性能的特性，用于测量，计算发电机的各项基本参数。
1、外特性所谓外特性，就是励磁电流、转速、功率因数为常数的条件下，负荷变化时发电机端电压U的变化曲线。
同步电机的工作原理及结构特点
6.1 同步电机的工作原理及结构特点
同步电机的工作原理 同步电机的结构形式 同步电机的励磁方式 同步电机的冷却方式 同步电机的额定值
一、同步电机的工作原理
同步电机与异步电机的根本区别是旋转的转子通入直流电流励磁
ea
N
If
n
S
ec
eb
转子通直流电流 If
励磁磁场Bf
额定励磁电压UfN(V)
11 醉翁亭记
1．反复朗读并背诵课文，培养文言语感。
2．结合注释疏通文义，了解文本内容，掌握文本写作思路。
3．把握文章的艺术特色，理解虚词在文中的作用。
4．体会作者的思想感情，理解作者的政治理想。一、导入新课范仲淹因参与改革被贬，于庆历六年写下《岳阳楼记》，寄托自己“先天下之忧而忧，后天下之乐而乐”的政治理想。实际上，这次改革，受到
仙也。名之者/谁？太守/自谓也。太守与客来饮/于此，饮少/辄醉，而/年又最高，故/自号曰/醉翁也。醉翁之意/不在酒，在乎/山水之间也。山水之乐，得之心/而寓之酒也。节奏划分思考“山行/六七里”为什
么不能划分为“山/行六七里”？
明确：“山行”意指“沿着山路走”，“山行”是个状中短语，不能将其割裂。“望之/蔚然而深秀者”为什么不能划分为“望之蔚然/而深秀者”？明确：“蔚然而深秀”是两个并列的词，不宜割裂，“望
贬谪的除了范仲淹和滕子京之外，还有范仲淹改革的另一位支持者——北宋大文学家、史学家欧阳修。他于庆历五年被贬谪到滁州，也就是今天的安徽省滁州市。也是在此期间，欧阳修在滁州留下了不逊于
《岳阳楼记》的千古名篇——《醉翁亭记》。接下来就让我们一起来学习这篇课文吧！【教学提示】结合前文教学，有利于学生把握本文写作背景，进而加深学生对作品含义的理解。二、教学新课目标导学
电机学第六章同步电机
交流主励磁机（100Hz）
～
自励 恒压器
可控 整流器
～
不可控 整流器
主发电机 ～
电流互感器
电压互感器
静止整流器励磁
电压 调整器
优点：运行、维护方便，没有直流励磁机，使励磁容量得以提高，因而在大 容量汽轮发电机 中得到了广泛的应用。
缺点：存在电刷、集电环的滑动接触（薄弱环节）。
• 自励式 主发电机发出的功率经静止整流器整流为直流，然后通过电刷和集电环通入到主发电机的励磁 绕组中。
当ψ角为不同值的电枢反应
Ψ=00 Ψ=900 Ψ=-900 00<Ψ<900 -900<Ψ<00
位置 q轴 d轴 d轴 d、q轴 d、q轴
电枢反应性质 交轴
直、去 直、增 交、直去 交、直增
负载性质 R L C
R、L R、C
励磁磁动势和电枢磁动势的区别
基波波形
幅值大小
位置
转速
励磁 磁动势
正弦波
恒定，由励磁电流决 由转子位置决定 由原动机的转速
Z
N
ns S
B
X
Fa
Y n s A相轴线 C Faq
电流超前电动势的向量图
FaqFacoψs 交磁
Fad Fa sin ψ 与Ff同 向，对 d轴磁场有加 强作用称之为助磁。
直轴电枢反应的影响 • 电机单机运行时，直轴电枢反应将直接影响端电压的大小。去磁时，端电压降低；助磁时 端电压升高。
• 并网运行时，直轴电枢反应影响电机输出的无功功率。
D2 5 ~ 7 L2
• 励磁绕组为集中绕组
• 立式结构
• 阻尼绕组
水轮发电机的转子结构
同步电机的对称运行原理
实验验证的结果与结论
结果分析
根据实验数据，分析同步电机在各种 条件下的运行情况，评估对称运行原 理的适用性和效果。
结论总结
总结实验验证的结果，得出对称运行 原理的正确性和适用范围，为实际应 用提供依据和指导。
THANKS
谢谢
同步电机的对称运行原理
目录
行原理 • 对称运行的稳定性分析 • 同步电机对称运行的实验验证
01
CHAPTER
同步电机概述
同步电机的定义与特点
总结词
同步电机是一种能将直流电能转换为交流电能的旋转电机，具有稳定转速和输出 电压的特点。
对称运行的稳定性影响因素
电机参数
电机的电阻、电感等参数对对称运行的稳定性有 重要影响。
电源特性
电源的电压、频率等特性对同步电机的对称运行 稳定性有直接影响。
负载情况
负载的大小和性质对同步电机的对称运行稳定性 也有影响。
提高对称运行稳定性的措施
01
02
03
优化电机设计
通过优化电机的设计参数， 提高对称运行的稳定性。
详细描述
同步电机是一种旋转电机，其工作原理基于电磁感应定律和安培环路定律。它通 过转子在磁场中旋转，产生感应电动势，从而将直流电能转换为交流电能。同步 电机具有稳定的转速和输出电压，能够满足各种应用场景的需求。
同步电机的工作原理
总结词
同步电机的工作原理基于电磁感应定律和安培环路定律，通过转子的旋转产生感应电动势，从而将直流电能转换 为交流电能。
02
CHAPTER
对称运行原理
对称运行的定义与特点
总结词
对称运行是指电机在正常运行时，其定子电流、转子电流、气隙磁场等物理量 均呈现对称状态的运行方式。
同步发电机的运行原理
Xa（隐）>Xad（凸）>Xaq（凸）
二、凸极同步发电机
3、相量图 以发电机端电压为参考相量，作带阻感负载
的相量图如下：
E0 U cos( ) Id xd U cos Ixd sin
tan Ixq U sin U cos
二、凸极同步发电机
一、隐极同步发电机
由于电枢绕组的电阻ra很小，可以忽略不计， 则隐极同步发电机的电动势平衡方程式可写 成：
一、隐极同步发电机
3、等效电路和相量图
根据隐极同步发电机的电动势平衡方程式 （忽略电枢电阻）可做出如下隐极同步发电 机的等效电路图： Xt
•
I
•
U
一、隐极同步发电机
以发电机端电压为参考相量，作带阻感负载 的相量图如下：
三、电枢反应
3、ψ=-90° 时的电枢反应
F
d轴 B0 ( 0 )
1
Ff
Fa ( Fad )
I
时空矢量图 E0
三、电枢反应
3、ψ=-90° 时的电枢反应
• 直轴增磁电枢反应。 • 电磁力f1在转子上不产生的电磁转矩。 • 合成磁动势Fδ增大，使发电机的端电压上升。 • 要想保持发电机的端电压不变，需减小发电
负载运行时，同步电机内的主磁场由 励磁磁动势和电枢磁动势共同建立。
三、电枢反应
空载：气隙磁动势 F Ff 负载：气隙磁动势 F Ff Fa 同步发电机对称负载时，电枢磁动势Fa
对励磁磁动势Ff的影响，称为电枢反应。
三、电枢反应
两种磁动势性质比较：
励磁磁 动势
基波 波形
大小
正弦波
恒定，由励 磁电流决定
同步电机的三种运行状态及特点
同步电机的三种运行状态及特点
同步电机是一种常见的电动机，它可以按照不同的运行状态分为三种类型，分别是定转子同步电机、永磁同步电机和感应同步电机。
1. 定转子同步电机
定转子同步电机的转子和定子之间存在一定的空气隙，转子是通过电磁场的作用来实现同步旋转的。
这种电机的特点是转速稳定、转矩平稳、功率因数高，可以用于需要精确控制转速和转矩的场合，如纺织、印刷、制药等行业。
2. 永磁同步电机
永磁同步电机是一种使用永磁体作为转子的电机，它的定子和定转子同样存在一定的空气隙。
这种电机的特点是转速高、效率高、体积小、重量轻，可以用于需要高速、高效率的场合，如电动汽车、电动工具等领域。
3. 感应同步电机
感应同步电机是一种使用异步电动机的定子和同步电机的转子结合起来的电机，通过转子和定子之间的电磁感应来实现同步旋转。
这种电机的特点是成本低、维护方便、可以适应不同的负载，可以用于一些需要适应负载变化的场合，如风力发电、冶金等领域。
以上是同步电机的三种运行状态及特点的介绍。
不同类型的同步电机适用于不同的场合，选择合适的电机可以提高设备的效率和
稳定性。
同步电机的运行方式
东莞市骏能电机有限公司
同步电机的运行方式
同步电机的主要运行方式有三种，即作为发电机、电动机和补偿机运行。
作为发电机运行是同步电机最主要的运行方式。
作为电动机运行是同步电机的另一种重要的运行方式。
同步电动机的功率因数可以调节，在不要求调速的场合，应用大型同步电动机可以提高运行效率。
小型同步电动机在变频调速系统中开始得到较多地应用。
同步电机还可以接于电网作为同步补偿机。
这时电机不带任何机械负载，靠调节转子中的励磁电流向电网发出所需的感性或者容性无功功率，以达到改善电网功率因数或者调节电网电压的目的。
同步发电机和其它类型的旋转电机一样，由固定的定子和可旋转的转子两大部分组成。
一般分为转场式同步电机和转枢式同步电机。
最常用的是转场式同步发电机,其定子铁心的内圆均匀散布着定子槽，槽内嵌放着按规律排列的三相对称绕组。
这种同步电机的定子又称为电枢，定子铁心和绕组又称为电枢铁心和电枢绕组。
转子铁心上装有制成必定形状的成对磁极，磁极上绕有励磁绕组，通以直流电流时，将会在电机的气隙中形成极性相间的散布磁场，称为励磁磁场(也称主磁场、转子磁场)。
原动机拖动转子旋转(给电机输入机械能)，极性相间的励磁磁场随轴一起旋转并顺次切割定子各相绕组(相当于绕组的导体反向切割励磁磁场)。
同步电机的运行方法有哪些呢？
同步电机的运行方法有哪些呢？同步电机是一种具有固定转速的电机，它能够与电网同步运行。
同步电机常用于机械驱动装置以及发电机组等设备。
那么，同步电机的运行方法有哪些呢？本篇文章将为你详细介绍。
直接启动法直接启动法是将同步电机直接连接在电源上，以实现电机的启动。
在启动过程中，同步电机需要有足够的起动转矩来排除转子桥，使电机转速达到同步转速。
此方法适用于小功率同步电机，不过如果电机转子惯量大，需要增加启动转矩，否则容易出现电机失去同步现象。
自扇变压器启动法自扇变压器启动法是在启动时通过一台变压器来将同步电机接入电网。
该方法的优点是具有流度性能较好，启动压力较低，而且具备电网侧的自动适应能力。
不过该方法的缺点是变压器成本高，转速的启动时间较长，启动转矩较小，容易损坏转子。
带转子阻抗启动法带转子阻抗启动法是为了解决启动过程中的转矩问题而设立的一种启动法。
在启动过程中，通过转子电路中加入阻性元件，以减小神经元接入电网所需要的起动电压，缩短同步电机的启动时间。
该方法适用于中小功率的同步电机，不过需要注意的是转子阻性元件应该与电网频率相匹配才能有效实现转子压降。
频率变换法频率变换法是在电机启动之前，通过变频控制器将电源的频率变换至同步电机同步频率，从而实现同步电机的启动。
该方法具备流度性能和起动转矩较好的特点，不过相对于其他启动方法而言，成本较高。
柔性起动法柔性启动法主要通过在启动过程中对电机转矩进行控制来达到起动电机的目的。
与传统的直接启动法相比，柔性启动法的启动转矩更为平稳，能够保证电网的稳定性。
此方法适用于中大功率同步电机，尤其适用于需要启动重载和惯性负载的设备。
结论同步电机是一种固定转速电机，它具有流度性能好、效率高、负载能力强等优点。
不同的启动方法适用于不同规格的同步电机，具体应根据工作环境和电机工作性质选择合适的启动方法。
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同步电机的运行方式
作为发电机运行是同步电机最主要的运行方式。
作为电动机运行是同步电机的另一种重要的运行方式。
同步电动机的功率因数可以调节，在不要求调速的场合，应用大型同步电动机可以提高运行效率。
小型同步电动机在变频调速系统中开始得到较多地应用。
同步电机还可以接于电网作为同步补偿机。
这时电机不带任何机械负载，靠调节转子中的励磁电流向电网发出所需的感性或者容性无功功率，以达到改善电网功率因数或者调节电网电压的目的。
同步发电机和其它类型的旋转电机一样，由固定的定子和可旋转的转子两大部分组成。
一般分为转场式同步电机和转枢式同步电机。
最常用的是转场式同步发电机,其定子铁心的内圆均匀散布着定子槽，槽内嵌放着按规律排列的三相对称绕组。
这种同步电机的定子又称为电枢，定子铁心和绕组又称为电枢铁心和电枢绕组。
转子铁心上装有制成必定形状的成对磁极，磁极上绕有励磁绕组，通以直流电流时，将会在电机的气隙中形成极性相间的散布磁场，称为励磁磁场(也称主磁场、转子磁场)。
原动机拖动转子旋转(给电机输入机械能)，极性相间的励磁磁场随轴一起旋转并顺次切割定子各相绕组(相当于绕组的导体反向切割励磁磁场)。