同步发电机的参数测定和运行特性

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1、电机学ElectricalMachinery自动化系温志明2013空载、短路特性转差法求Xd和Xq；短路比的概念（补充）外特性、调整特性、效率特性本节内容2电机学教案，太原工业学院自动化系　温志明，wasxty_99@163.com同步电机的特性分析基础对称运行：指电机转速为额定值且保持恒定，并供给三相对称负载时的一种稳态运行方式主要变量：电压U、电枢电流I、励磁电流If和功率因数cosθ3电机学教案，太原工业学院自动化系　温志明，wasxty_99@163.com同步电机的特性分析基础特性：(1)空载特性：I=0(2)短路特性：U=0(3)负载特性：I=const、cosθ=co

2、nst(4)外特性：If=const、cosθ=const(5)调整特性：U=const、cosθ=const主要参数：同步电抗xs、xd、xq及漏抗xσ区别不同的条件、参数间关系4电机学教案，太原工业学院自动化系　温志明，wasxty_99@163.com标幺值计算时的基值定子侧电压基值——额定相电压电流基值——额定相电流容量功率基值——电压基值*电流基值阻抗基值——电压基值/电流基值转子侧转子电流基值——空载电势为额定相电压时的励磁电流5电机学教案，太原工业学院自动化系　温志明，wasxty_99@163.com同步发电机的空载特性当空载运行时（电枢绕组开路，I=0）,空载电动

3、势E0随转子励磁电流If变化的关系。空载特性与电机磁路的磁化曲线具有类似的变化规律E0Φ0IfFf6电机学教案，太原工业学院自动化系　温志明，wasxty_99@163.com同步发电机的空载特性当励磁电流较小时，由于磁通较小，电机磁路没有饱和，空载特性呈直线（将其延长后的射线称为（气隙线）磁势主要消耗在气隙上随着励磁电流的增大，磁路逐渐饱和，磁化曲线开始进入饱和段。（向下弯曲）铁磁饱和后，需磁势迅速增大，横向距离bc为铁磁部分的磁压为了合理地利用材料，空载额定电压一般设计在空载特性的弯曲处，如图中的c点ba7电机学教案，太原工业学院自动化系　温志明，wasxty_99@163

4、.com同步发电机的空载特性饱和系数：E0*=1时的总磁势与气隙磁势之比，一般在1.1-1.25间意义：空载磁路饱和后，由励磁磁势所建立的磁通和感应电势都降低到未饱和时的1/k。8电机学教案，太原工业学院自动化系　温志明，wasxty_99@163.com空载特性的实验测定调节可变电阻，使励磁电流逐步上升，每次记下If和E0的读数。作同步电机的空载特性由于存在剩磁，规定用下降曲线来表示空载特性。从1.3UN对应的励磁逐步减小9电机学教案，太原工业学院自动化系　温志明，wasxty_99@163.com空载特性的实验测定剩磁电动势10电机学教案，太原工业学院自动化系　温志明，was

5、xty_99@163.com空载特性的工程应用①将设计好的电机的空载特性与常规空载特性相比较，如果两者接近，说明电机设计合理，反之，则说明该电机的磁路过于饱和或者材料没有充分利用。如太饱和，将使励磁绕组用铜过多，且电压调节困难如饱和度太低，则负载变化时电压变化较大，且铁心利用率较低，铁心耗材较多。11电机学教案，太原工业学院自动化系　温志明，wasxty_99@163.com空载特性的工程应用②结合短路特性可以求取同步电机的参数。③发电厂通过测取空载特性来判断三相绕组的对称性以及励磁系统的故障。12电机学教案，太原工业学院自动化系　温志明，wasxty_99@163.com同步发电

6、机的短路特性发电机三相稳态短路试验时，电枢短路电流Ik与激磁电流If间的关系曲线。忽略绕组电阻ra13电机学教案，太原工业学院自动化系　温志明，wasxty_99@163.com同步发电机的短路特性(c)短路运行时，Ik滞后于E090o电角度，，交轴分量Ikq=0，电枢反应为纯去磁作用。影响：电机磁路处于不饱和状态。14电机学教案，太原工业学院自动化系　温志明，wasxty_99@163.com短路特性曲线去磁作用减少了电机中的磁通，磁路处于不饱和状态电枢磁势Fa正比于电枢电流I=Ik短路特性是一直线15电机学教案，太原工业学院自动化系　温志明，wasxty_99@163.com短

7、路特性曲线IkIf0U=0稳态短路时，电枢反应为纯去磁作用，电机的磁通和感应电势较小，短路电流不大，三相稳态短路运行没有危险16电机学教案，太原工业学院自动化系　温志明，wasxty_99@163.com隐极同步发电机的短路特性分析IfIOOIfkIN短路特性纯去磁短路特性不饱和17电机学教案，太原工业学院自动化系　温志明，wasxty_99@163.com凸极同步发电机的短路特性分析所以：结论：利用空载特性和短路特性，可以求出Xd。18电机学教案，太原工业学院自