交流繞組的電動勢和磁動勢ppt課件.ppt

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1、同步電機(jī)的基本知識及結(jié)構(gòu)§7-1概述一、什么叫同步電機(jī)對同步發(fā)電機(jī)，發(fā)出的電動勢頻率f滿足對同步電動機(jī)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速滿足同步電機(jī)是一種旋轉(zhuǎn)的交流電機(jī)，它的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n與電動勢頻率f之間保持嚴(yán)格不變的關(guān)系。二、同步電機(jī)的運行方式同步電機(jī)的基本知識及結(jié)構(gòu)1.作為發(fā)電機(jī)運行把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能汽輪發(fā)電機(jī)水輪發(fā)電機(jī)其他原動機(jī)帶動的發(fā)電機(jī)原動機(jī)為汽輪機(jī)原動機(jī)為水輪機(jī)如柴油發(fā)電機(jī)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)等2.作為電動機(jī)運行把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，不能調(diào)速如驅(qū)動空壓機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、礦山用球磨機(jī)等。3.作為調(diào)相機(jī)運行不進(jìn)行有功功率的轉(zhuǎn)換，專門用來調(diào)

2、節(jié)電網(wǎng)的無功功率，以改善電網(wǎng)的功率因數(shù)。一、同步電機(jī)的基本構(gòu)成同步電機(jī)的基本知識及結(jié)構(gòu)§7-2同步電機(jī)的基本工作原理定子靜止部分轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)部分氣隙構(gòu)成磁路電樞繞組勵磁繞組構(gòu)成電路安放在轉(zhuǎn)子上，通入直流電安放在定子上，三相同步電機(jī)的基本知識及結(jié)構(gòu)同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)凸極式隱極式二、同步發(fā)電機(jī)的工作原理同步電機(jī)的基本知識及結(jié)構(gòu)原動機(jī)拖動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子勵磁繞組中通入直流電在氣隙中產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的磁場切割定子上的電樞導(dǎo)體在定子三相繞組里感應(yīng)出交變的三相電動勢交變電動勢的頻率n為為同步轉(zhuǎn)速為什么？考察電樞導(dǎo)體A的感應(yīng)電動勢。e

3、=Blv，右手定則。導(dǎo)體相對于磁場的運動方向。e=Emax電樞導(dǎo)體A處徑向磁密等于0e=0同步電機(jī)的基本知識及結(jié)構(gòu)同步電機(jī)的基本知識及結(jié)構(gòu)e=-Emax電樞導(dǎo)體A處徑向磁密等于0e=0即：電機(jī)為一對極時，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周，導(dǎo)體中感應(yīng)電動勢變化一個周波。若為p對極電機(jī)，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周時，導(dǎo)體感應(yīng)電動勢變化p個周波。設(shè)轉(zhuǎn)子每分鐘旋轉(zhuǎn)n轉(zhuǎn)，則p對極電機(jī)，導(dǎo)體感應(yīng)電動勢每分鐘變化pn個周波，每秒鐘變化pn/60個周波，這就是電動勢的頻率。三、同步電動機(jī)的工作原理“同步”的概念當(dāng)極數(shù)一定時，同步電機(jī)的轉(zhuǎn)速n和頻率f之間保

4、持嚴(yán)格不變的關(guān)系，叫做“同步”，同步電機(jī)之名由此而來。同步電機(jī)的基本知識及結(jié)構(gòu)在定子三相繞組上加上三相交流電壓三相交流電流流過定子繞組產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)子繞組通入直流勵磁電流，相當(dāng)于一個磁鐵旋轉(zhuǎn)磁場帶動轉(zhuǎn)子實現(xiàn)電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能一、汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子特點：轉(zhuǎn)速高，轉(zhuǎn)軸細(xì)長，由高機(jī)械強(qiáng)度和導(dǎo)磁性能較好的合金鋼鍛成，并且和轉(zhuǎn)軸作成一個整體，為隱極式轉(zhuǎn)子。作用：固定勵磁繞組，產(chǎn)生勵磁磁場。定子特點：固定定子繞組，由硅鋼片疊成。作用：感應(yīng)電勢，通過電流，實現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換。機(jī)座：固定定子鐵心。同步電機(jī)的基本知識及結(jié)構(gòu)§7-3

5、同步電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)同步電機(jī)的基本知識及結(jié)構(gòu)二、水輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子特點：轉(zhuǎn)速低，轉(zhuǎn)軸短粗，為凸極式轉(zhuǎn)子。作用：固定勵磁繞組，產(chǎn)生勵磁磁場。同步電機(jī)的基本知識及結(jié)構(gòu)定子特點：固定定子繞組，由硅鋼片疊成。作用：感應(yīng)電勢，通過電流，實現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換。同步電機(jī)的基本知識及結(jié)構(gòu)1.額定容量SN或額定功率PN同步發(fā)電機(jī)：額定容量SN是指出線端的額定視在功率，一般以干伏安(kVA)或兆伏安(MVA即百萬伏安)為單位；而額定功率PN是指發(fā)電機(jī)輸出的額定有功功率，一般以千瓦(kW)或兆瓦(MW，即百萬瓦)為單位。同步電動機(jī)：PN

6、是指軸上輸出的有效機(jī)械功率，也用千瓦(kW)或兆瓦(MW)來表示。同步電機(jī)的基本知識及結(jié)構(gòu)§7-5同步電機(jī)的額定值同步調(diào)相機(jī)：用線端的額定無功功率來表示其容量。以千乏(kVAR)或兆乏(MVAR)為單位。4.額定功率因數(shù)cosΦN：指電機(jī)在額定運行時的功率因數(shù)。5.額定效率ηN:指電機(jī)額定運行時的效率。三相交流發(fā)電機(jī)三相交流電動機(jī)2.額定電壓UN:額定運行時定子三相線電壓，單位為伏(V)或千伏(kV)。3.額定電流IN:額定運行時流過定子繞組的線電流，單位為安(A)。同步電機(jī)的基本知識及結(jié)構(gòu)一、對交流繞組

7、的性能要求1）良好的導(dǎo)電性能；交流電機(jī)的繞組和電動勢§8-1交流繞組的基本概念2）一定導(dǎo)體數(shù)下，獲得較大的基波電動勢和基波磁動勢；3）在三相繞組中，對基波而言，三相電動勢必須對稱，即三相的幅值相等而相位互差120度電角度，并且三相的阻抗也要求相等；4）電動勢和磁動勢波形力求接近正弦波，為此要求電動勢和磁動勢中的諧波分量盡量小；5）用銅量少，絕緣性能和機(jī)械強(qiáng)度可靠，散熱條件好；6）制造工藝簡單，檢修方便。二、關(guān)于交流繞組的基本概念有效邊：切割氣隙磁場產(chǎn)生感應(yīng)電動勢交流電機(jī)的繞組和電動勢交流繞組的構(gòu)成：由分布

8、地嵌在定子槽內(nèi)的許多線圈組成，一個線圈有Nc匝端部：不切割氣隙磁場，僅起連接有效邊的作用若電機(jī)有p對極，則整個定子內(nèi)圓有p×360°空間電角度，而在幾何學(xué)中把一個圓周對應(yīng)的空間角度稱為360°機(jī)械角度，所以電角度αel和機(jī)械角度αmec之間的關(guān)系應(yīng)為交流電機(jī)的繞組和電動勢1.電角度在電路理論中，定義一個周期為360°時間電角度或2π時間電弧度，因為磁場每轉(zhuǎn)過一對磁極時，導(dǎo)體的基波電動勢變化一個周期，所以把一對極所張的空間角度稱