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同步電機(jī)的工作原理和運(yùn)行方式介紹

更新時(shí)間:2021-02-23      瀏覽次數(shù):464
   同步電機(jī)和感應(yīng)電機(jī)(即異步電機(jī))一樣是一種常用的交流電機(jī)。同步電機(jī)是電力系統(tǒng)的心臟,它是一種集旋轉(zhuǎn)與靜止、電磁變化與機(jī)械運(yùn)動(dòng)于一體,實(shí)現(xiàn)電能與機(jī)械能變換的元件,其動(dòng)態(tài)性能十分復(fù)雜,而且其動(dòng)態(tài)性能又對(duì)全電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能有ji大影響。特點(diǎn)是:穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí),轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速和電網(wǎng)頻率之間有不變的關(guān)系n=ns=60f/p,其中f為電網(wǎng)頻率,p為電機(jī)的極對(duì)數(shù),ns稱為同步轉(zhuǎn)速。若電網(wǎng)的頻率不變,則穩(wěn)態(tài)時(shí)同步電機(jī)的轉(zhuǎn)速恒為常數(shù)而與負(fù)載的大小無(wú)關(guān)。同步電機(jī)分為同步發(fā)電機(jī)和同步電動(dòng)機(jī)。現(xiàn)代發(fā)電廠中的交流機(jī)以同步發(fā)電機(jī)為主。

同步電機(jī)

  同步電機(jī)工作原理:
  同步電動(dòng)機(jī)工作時(shí),定子的三相繞組中通入三相對(duì)稱電流,轉(zhuǎn)子的勵(lì)磁繞組通入直流電流。在定子三相對(duì)稱繞組中通入三相交變電流時(shí),將在氣隙中產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。在轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組中通入直流電流時(shí),將產(chǎn)生極性恒定的靜止磁場(chǎng)。若轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)的磁極對(duì)數(shù)與定子磁場(chǎng)的磁極對(duì)數(shù)相等,轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)因受定子磁場(chǎng)磁拉力作用而隨定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)同步旋轉(zhuǎn),即轉(zhuǎn)子以等同于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的速度、方向旋轉(zhuǎn),這就是同步電動(dòng)機(jī)的基本工作原理。
  運(yùn)行方式:
  同步電機(jī)的主要運(yùn)行方式有三種,即作為發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)和補(bǔ)償機(jī)運(yùn)行。
  作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行是同步電機(jī)zui主要的運(yùn)行方式。
  作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行是同步電機(jī)的另一種重要的運(yùn)行方式。同步電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)可以調(diào)節(jié),在不要求調(diào)速的場(chǎng)合,應(yīng)用大型同步電動(dòng)機(jī)可以提高運(yùn)行效率。小型同步電動(dòng)機(jī)在變頻調(diào)速系統(tǒng)中開始得到較多地應(yīng)用。
  同步電機(jī)還可以接于電網(wǎng)作為同步補(bǔ)償機(jī)。這時(shí)電機(jī)不帶任何機(jī)械負(fù)載,靠調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子中的勵(lì)磁電流向電網(wǎng)發(fā)出所需的感性或者容性無(wú)功功率,以達(dá)到改善電網(wǎng)功率因數(shù)或者調(diào)節(jié)電網(wǎng)電壓的目的。
  同步發(fā)電機(jī)和其它類型的旋轉(zhuǎn)電機(jī)一樣,由固定的定子和可旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子兩大部分組成。一般分為轉(zhuǎn)場(chǎng)式同步電機(jī)和轉(zhuǎn)樞式同步電機(jī)。
  zui常用的是轉(zhuǎn)場(chǎng)式同步發(fā)電機(jī),其定子鐵心的內(nèi)圓均勻散布著定子槽,槽內(nèi)嵌放著按規(guī)律排列的三相對(duì)稱繞組。這種同步電機(jī)的定子又稱為電樞,定子鐵心和繞組又稱為電樞鐵心和電樞繞組。
  轉(zhuǎn)子鐵心上裝有制成必定形狀的成對(duì)磁極,磁極上繞有勵(lì)磁繞組,通以直流電流時(shí),將會(huì)在電機(jī)的氣隙中形成極性相間的散布磁場(chǎng),稱為勵(lì)磁磁場(chǎng)(也稱主磁場(chǎng)、轉(zhuǎn)子磁場(chǎng))。
  原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)(給電機(jī)輸入機(jī)械能),極性相間的勵(lì)磁磁場(chǎng)隨軸一起旋轉(zhuǎn)并順次切割定子各相繞組(相當(dāng)于繞組的導(dǎo)體反向切割勵(lì)磁磁場(chǎng))。
 
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