三相同步发电机的运行原理解析ppt课件.ppt

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1、1aF2fIfF00EIaFaEEEaarI3aarIUEEEE0图图15-13 同步发电机各物理量正方向的规定同步发电机各物理量正方向的规定 4 设定子电流有效值为设定子电流有效值为I，则产生的三相合成，则产生的三相合成电枢反应电枢反应磁势磁势的幅值为：的幅值为：IpNkFWa135. 1aaaEFI 电电枢枢反反应应气气隙隙磁磁通通合合成成旋旋转转磁磁势势2.2.电枢反应电抗与同步电抗电枢反应电抗与同步电抗5amaF maWafNK.E1444IpNkFWa135. 1IaFaEa6IExIxEaaaa aaxIjE IEa 7IaFaEEa xIjE aF)(aa )( 8xxxasxs

2、 称为隐极同步电机的同步电抗，不计饱和时，称为隐极同步电机的同步电抗，不计饱和时，xs是一个常值。是一个常值。xxxas并且有同步电抗的物理意义同步电抗的物理意义： 表征地对称负载下单位电枢电流三相联合产表征地对称负载下单位电枢电流三相联合产生的电枢总磁场在电枢每相绕组中感应电势。生的电枢总磁场在电枢每相绕组中感应电势。9aarIUEEEEE0 saaasaaxIjxxIjEExxxxIjExIjE ;3. saxIjrIUE 010aEE EaarIUEEE 0 EEEa0 xIjxIjrIUEaa 0aaxIjE xIjE UI 0EaxIj xIj ra11IUIraIxsj UIxsr

3、a 0E 0E xIjxIjrIUEaa 0 xxxas saxIjrIUE 012IExEFIaaaaa 1.1.电磁过程和双反应理论电磁过程和双反应理论凸极同步机凸极同步机：气隙不均匀气隙不均匀在极面下的磁导大，在极面下的磁导大，两极之间的磁导小。两极之间的磁导小。131.1.电磁过程和双反应理论电磁过程和双反应理论141.1.电磁过程和双反应理论电磁过程和双反应理论 凸极电机气隙不均匀，凸极电机气隙不均匀， 处于不同位置，产生的气处于不同位置，产生的气隙磁场隙磁场Ba不同，处于不同，处于d，q轴上时，分别产生出如图所轴上时，分别产生出如图所示的磁势：示的磁势：aF15凸极同步电机电枢反磁

4、通及所经磁路及磁导凸极同步电机电枢反磁通及所经磁路及磁导adF)(adad )( )(aqaq adF)( 直轴电枢磁导直轴电枢磁导交轴电枢磁导交轴电枢磁导1.1.电磁过程和双反应理论电磁过程和双反应理论161.1.电磁过程和双反应理论电磁过程和双反应理论17双反应理论展开图双反应理论展开图1.1.电磁过程和双反应理论电磁过程和双反应理论aqFNS adF0 181.1.电磁过程和双反应理论电磁过程和双反应理论双反应理论相矢图表示双反应理论相矢图表示19fIfF00EIqIdIadFaqFadaqadEaqEEEarI 1.1.电磁过程和双反应理论电磁过程和双反应理论200EadEaqEE在电

5、枢绕组任一相都存在在电枢绕组任一相都存在aqE IUoOadE 0EE aaqadrIUEEEEE 02.2.方程式方程式一相回路方程式为一相回路方程式为21 adWadIPNk.F1351IqIdIadFaqFadaqadEaqEE22dIadFadadEadadadadadRFFadWadfNK.E1444dadadadIFE引入比例系数、计入相位关系：引入比例系数、计入相位关系：addadxIjE 所以所以 dadIE23qaqaqaqIFE所以所以 qaqIEqIaqFaqaqE引入比例系数、计入相位关系引入比例系数、计入相位关系aqqaqxIjE 24aqqaqaddadxIjExI

6、jE2526 aqqaqaddadxIjExIjE xxxadd xxxaqq aaqadRIUEEEEE 03.3.凸极同步发电机的回路电压方程式和相量图凸极同步发电机的回路电压方程式和相量图 27xIjxIjxIjrIUEaqqadda0 xIjxIjxIjxIjrIUqdaqqaddaqqddaxIjxIjrIUE0 xIjE qdIII 3.3.凸极同步发电机的回路电压方程式和相量图凸极同步发电机的回路电压方程式和相量图 28IUarI d轴轴qqddaxIjxIjrIUE 0dI 0EqI ddxIj qqxIj RQ q轴轴qqqIxxIRQ cos而而ISqqxIRQSR cos

7、3.3.凸极同步发电机的相量图凸极同步发电机的相量图 293.3.凸极同步发电机的相量图凸极同步发电机的相量图 方法：方法：假设已知假设已知U，I及及 角、角、xd，xq求求（1 1）作）作 ，UIIU qaQxIjrIUE )2(arI qxIj QE q轴轴dI qI qdIII )3(qqddaxIjxIjrIUE 0)4(qqxIj ddxIj 0 E 所在的方向所在的方向q轴，轴，确定确定 QE 0 E30IU arI qxIj QE q轴轴dI qI qqddaxIjxIjrIUE 0qqxIj ddxIj 0 E aqIxUUIxtg cossin13)计算计算 ：功角功角 ：

8、与与 的夹角的夹角U0 E3.3.凸极同步发电机的相量图凸极同步发电机的相量图 31已知发电机的端电压、负载电流和功率因数及参数已知发电机的端电压、负载电流和功率因数及参数ra 、xd、xq 。qaQxIjIrUE cossinarctanUIrUIxaq 3.3.凸极同步发电机的相量图凸极同步发电机的相量图 3233aaqdrIUEEEEEE34xtFFmsinsin xtFFmsincos )sin()cos( xtFFm)cos(xtFFm )sin(xtFFm )cos(35. 1)cos(35. 1111 xtIpNKxtIpNKfWW35 010010101160cos2sin32120sin21202cos2sin120sinsinsin120sinsinsinsin00 xtFxtFxxtFfffxtFfxtFffiiimmmCBAmBmAcBAC 可知可知如图如图36 01100110110011060cos21cos60cos60cos221coscos120cos21coscos21120sin120sinsinsin0120sinsin0 xtFxtFxtFxtFxtxtFxtxtFfffxtFfxtFfftIitIiimmmmmmCBAmBmAcmBmAC 可知可知如图如图)cos(35. 1)cos(35. 1111 xtIpNkxtIpNkfWW