項目七其他驅動與同步電機.ppt

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yuixiyu 項目七其他驅動與控制電機及應用 第六組 組員 周俞先張力心張紜葉濤 同步電機與單相同步電機 組長 羅川武 指導老師 李靜老師 人員分工 資料收集 PPT的制作 張紜張力心葉濤 周俞先羅川武 目錄 7 1同步電動機的基本結構 7 2同步電動機的工作原理 7 3同步電動機的啟動 7 4同步電動機的應用 7 5單相同步電機 7 6項目小結 7 7感謝語 同步發(fā)電機和其它類型的旋轉電機一樣 由固定的定子和可旋轉的轉子兩大部分組成 一般分為轉場式同步電機和轉樞式同步電機 最常用的轉場式同步發(fā)電機的結構模型 其定子鐵心的內圓均勻分布著定子槽 槽內嵌放著按一定規(guī)律排列的三相對稱交流繞組 這種同步電機的定子又稱為電樞 定子鐵心和繞組又稱為電樞鐵心和電樞繞組 轉子鐵心上裝有制成一定形狀的成對磁極 磁極上繞有勵磁繞組 通以直流電流時 將會在電機的氣隙中形成極性相間的分布磁場 稱為勵磁磁場 也稱主磁場 轉子磁場 同步電機的簡介 同步電機又稱步電機和感應電機一樣是一種常用的交流電機 特點是 穩(wěn)態(tài)運行時 轉子的轉速和電網頻率之間有不變的關系n ns 60f p 其中f為電網頻率 p為電機的極對數 ns稱為同步轉速 若電網的頻率不變 則穩(wěn)態(tài)時同步電機的轉速恒為常數而與負載的大小無關 同步電機分為同步發(fā)電機和同步電動機 現代發(fā)電廠中的交流機以同步發(fā)電機為主 交流電機 交流電機結構圖 定子 同步電動機 由于尺寸太大 硅鋼片常制成扇形 然后對成圓形 由磁極 轉軸 阻尼繞組 滑環(huán) 電刷等組成 在電刷和滑環(huán)通入直流電勵磁 產固定磁極 轉子 定子轉子 同步電機一般采用旋轉磁極式結構 根據磁極形狀可分為隱極和凸極兩種型式 同步電機的構造特點 隱極式同步電機在不考慮齒效應時 氣隙均勻 適合于高速旋轉 凸極式同步電機氣隙不均勻 適合于中速或低速旋轉場合 主磁場的建立 勵磁繞組通以直流勵磁電流 建立極性相間的勵磁磁場 即建立起主磁場 載流導體 三相對稱的電樞繞組充當功率繞組 成為感應電勢或者感應電流的載體 切割運動 原動機拖動轉子旋轉 給電機輸入機械能 極性相間的勵磁磁場隨軸一起旋轉并順次切割定子各相繞組 相當于繞組的導體反向切割勵磁磁場 感應電勢有效值 每相感應電勢的有效值為E 4 44fNkw 感應電勢頻率 感應電勢的頻率決定于同步電機的轉速n和極對數p 即f pn 60 工作原理 額定容量 VA kVA MVA等 或額定功率PN W kW MW等 指電機輸出功率的保證值 發(fā)電機通過額定容量值可以確定電樞電流 通過額定功率可以確定配套原動機的容量 電動機的額定容量一般用kW數表示 補償機則用kVAR表示 同步電機額定值及型號 額定電壓 V kV等 指額定運行時定子輸出端的線電壓 額定電流 A 指額定運行時定子的線電流 額定功率因數 額定運行時電機的功率因數 額定頻率nN 額定運行時電機電樞輸出端電能的頻率 我國標準工業(yè)頻率規(guī)定為50Hz 額定轉速nN 額定運行時電機的轉速 即同步轉速n1 同步電動機的啟動 輔助電動機啟動法 變頻啟動法 異步啟動法 磁滯式同步電動機 永磁式同步電動機 輔助電動機起動法是選用一臺與同步電動機極數相同的小型異步電動機作為輔助電動機 起動時 先起動輔助電動機將同步電動機拖動到異步轉速 然后將同步電動機投入電網 加入勵磁 利用同步轉矩把同步電動機轉子牽入同步 同時切除輔助電動機電源 這種方法適用于同步電動機的空載起動 輔助電動機啟動法 由于恒頻起動時 作用在轉子上的平均轉矩為零 使電動機無法自行起動 變頻起動法是在起動前將轉子加入直流 利用變頻電源使頻率從零緩慢升高 旋轉磁場牽引轉子緩慢同步加速 直至達到額定轉速 起動完畢 這種方法多用于大型同步電動機的起動 變頻啟動法 異步起動法是在轉子上加裝起動繞組 其結構如同異步機的鼠籠繞組 起動時 先不給勵磁繞組勵磁 同步電動機定子繞組接電源 通過起動繞組作用 產生起動轉矩 使同步電動機自行起動 當轉速達95 同步轉速左右后 給同步電動機的勵磁繞組通入直流 轉子自動牽入同步 異步啟動法 同步電動機異步起動法起動時原理接線圖 同步電動機的應用 大型同步電動機 60TYK永磁同步電動機 微型同步電動機 異步電機只用于電動機 極少用作發(fā)電機 都是同步電機用來發(fā)電 異步電動機的原理主要是在定子中通入3相交流電 使其產生旋轉磁場 轉速n0 即同步轉速 不同的磁極對數p 在相同頻f 50Hz的交流電作用下 會產生不同的n0 n0 60f p 同步電機作發(fā)電機運行時 轉子繞組工作時加直流勵磁 由外部機械力帶動轉子轉動 n0的方向與轉矩T方向相反 定子中感應電動勢 電磁感應原理 然后輸出電壓 同步電機作電動機運行時 轉子繞組工作時加直流勵磁 定子通3相交流電 產生旋轉磁場 帶動轉子同步轉動 單向同步電機與異步電機的區(qū)別 單相同步電機的結構 一共有6跟引出線 1 2線較粗 用萬用表測量阻值僅有幾歐姆 3 4線較細 阻值10歐姆左右 5 6線接的是離心開關 還有電容 較粗的阻值較小兩根線是主繞組 即運轉繞組 較細的阻值較大的兩根是副繞組 即啟動繞組 接線方法是 把副繞組跟電容 離心開關串聯(lián)后 與主繞組并聯(lián) 再接入電源 這就是完整地接線方法 在通電以后發(fā)現轉向不對 可以把副繞組電容離心開關串聯(lián)后的接頭跟主繞組對調就可以了 單向同步電機如何接線 同步電機的主要運行方式有三種 即作為發(fā)電機 電動機和補償機運行 作為發(fā)電機運行是同步電機最主要的運行方式 作為電動機運行是同步電機的另一種重要的運行方式 同步電動機的功率因數可以調節(jié) 在不要求調速的場合 應用大型同步電動機可以提高運行效率 小型同步電動機在變頻調速系統(tǒng)中開始得到較多地應用 同步電機還可以接于電網作為同步補償機 這時電機不帶任何機械負載 靠調節(jié)轉子中的勵磁電流向電網發(fā)出所需的感性或者容性無功功率 以達到改善電網功率因數或者調節(jié)電網電壓的目的 運行方式 通過本章的學習及ppt的制作 我們小組了解了單相同步電機的結構和單相同步的原理 還學會了單相同步電機的起動及單相同步電機的應用 同時還了解了電動機運行是同步電機的又一種重要的運行方式 在同步電機接于頻率一定的電網上運行時 其轉速恒定 不會隨負載變動而變動 另外 同步電動機的功率因數可以調節(jié) 在需要改變功率因數和不需要調速的場合 常優(yōu)先采用同步電動機 通過調節(jié)勵磁電流可以方便地改變同步電動機的無功功率 過勵時 同步電動機從電網吸取超前電流 欠勵時則吸取滯后電流 能夠改善電網的功率因數是同步電動機的最大優(yōu)勢 從同步電動機的原理來看 它不能自行啟動 在同步電動機的轉子上裝設啟動繞組 借助異步電動機的原理來完成其啟動過程 項目小結 感謝李老師對我們的辛勤培育和細心指導 感謝李老師教會了我們怎樣為人處事 感謝李老師你教會了我們知識 引導我們的人生之路 培養(yǎng)我們成才 猶如我們的父母一般 感謝我們這一組每個成員的積極配合 是我們團隊合作才會有今天的成果 愿我們永遠團結 感謝同學們的耐心聆聽 愿我們永遠都是好朋友 感謝語 謝謝觀看