教育类类精品资资料】6.5 同步电动机和调相机 Ø 基本电磁关系Ø 同步电动机的无功功率调节Ø 同步电动机的起动和调速方法Ø 同步调相机的原理和特点从发电机状态过渡到电动机状态过程：1. 发电机状态：转子主极轴线沿转向超前于气隙合成磁场轴线，电磁转矩为制动性质原动机输入机械转矩克服电磁转矩，将机械能转变为电能一、基本电磁关系 2. 空载状态： 逐步减少原动机输入功率，使转子瞬时减速，θ角和电磁功率相应减小当θ角减至零时，发电机变为空载，其输入功率正好抵偿空载损耗3. 电动机状态：主极磁场落后于气隙合成磁场，电磁转矩为驱动性质，电机进入电动机运行状态，将电网输入的电能转换成机械能二、无功功率调节(电动机） 电动机并在恒压电网上运行时，若P2恒定，且忽略电枢电阻损耗1. 矢量图Ø 同步电动机输出有功功率P2恒定，改变励磁电流可以调节其无功功率Ø “正常”励磁时功率因数cos =1，电枢电流全部为有功电流，故数值最小Ø 励磁电流小于正常励磁值(欠励)时， 电动机功率因数cos 滞后，同步电动机相当于感性负载，要从电网吸取滞后 无功 Ø 励磁电流大于正常励磁值(过励)时，电动机功率因数cos 超前，同步电动机相当于容性负载，要从电网吸取超前无功2. 特点同步电动机的V形曲线I=f(If) ：同步电动机在有功功率恒定、 励磁电流变化时，电枢电流随励磁电流变化的曲线在欠励区，励磁电流减小到一定 数值时，电动机将失步，不能稳 定运行（原因）利用同步电动机功率因数可调的特 点，让其工作于过励状态，从电网 吸收容性无功，可以改善电网的无 功平衡状况，从而提高电网的功率 因数和运行性能及效益。
改变励磁可以调节电动机的功率因 数3. V形曲线三、起动与调速 1. 起动方法同步电动机不能自起动，必须借助其它起动方法原因：定子旋转磁场将以同步转速相对于转子磁场运动 ，转子上承受的是交变的脉振转矩，平均值为零常用起动方法Ø 辅助电动机起动Ø 变频起动Ø 异步起动2. 同步电动机调速随着电力电子技术和计算机控制技术的发展，用同步电动机、特别是特种同步电动机(如永磁式同步电动机、磁阻式同步电动机、开关磁阻式同步电动机等)构成高品质交流变速传动系统已成为调速研究领域的主要发展趋势同步电动机通常应用于不需要调速的场合，少数情况下(如风机、水泵的节能运行)，需要两至三种转速，也都用变极方式实现四、调相机2. 用途：在适当地点装上调相机，就地补偿负载所需的感性无功功率，即吸收容性无功、发出感性无功，就能显著提高电力系统的经济性与供电质量1. 原理：利用不带机械负载的同步电动机改变励磁可以调节功率因数的原理，并联运行于电网上提供感性无功功率，提高功率因数，降低线路压降和损耗，提高发电设备的利用率和效率3. 特点若输出有功功率为零（忽略调相机本身的损耗），过励时， 电流超前电压90°；欠励时，电流滞后电压90°电力系统在大多数情况下呈感性，故调相机通常都是在过励状态下运行，作为无功功率电源，提供感性无功，改善电网功率因数，保持电网电压稳定只要调节励磁电流，就能灵活地调节无功功率的性质和大小。