同步电动机与功率的关系(同步电机功率调节)

1. 同步电机功率调节

电动机无功功率大于有功功率的情况一般不常见。电动机设备一般是大电感性质，变压器侧也是大电感性质，所以出现这样情况可以尝试以下三个方法：

1，对电机采用电动机无功功率就地补偿装置，提高电动机的功率因数。

　　2，在电机所在电网侧进行电容柜补偿，提高功率因数，也有一定帮助。

　　3，如果是电机原因，有条件的话建议更换电机。

2. 同步电机的功率

同步电机的内功率因数角即负载电流与空载电势之间的夹角 由负载的性质（感性负载，容性负载）决定

3. 同步电机功率调节原理

有功调节 1，要增加发电机输出的有功功率P2，必须增加原动机输入的机械功率P1，使功率角δ增大。 在电网电压、频率和发电机励磁电流不变的情况下，改变功率角，可以调节有功功率。 对隐极同步发电机，当δ=90°时，电磁功率和有功功率达到最大。、 2.，无功调节 在有功输出不变的情况下，为了调节无功输出，调节励磁电流。

4. 同步电动机功率因数调节

0.80~0.85左右

电动机的自然功率因数，通常在0.80~0.85左右。当然，这是一个经验值，不同的电机，有一定的差别，就是同一电机，运行在不同的转速，其自然功率因数也不同。在电阻负载上的有功功率就是视在功率，即二者相等，所以功率因数F=1。

而在纯电容和纯电感负载上的电流和电压相位差90°，所以所以功率因数F=cosq = cos90°=0，即在纯电容和纯电感负载上的有功功率为零。

5. 同步电机功率调节方法

永磁同步风力发电机通过全功率背靠背变换器连接至电网，所以单台风机输出的无功完全取决于网侧逆变器的控制。

使用风机的网侧逆变器来输出无功不是一个经济的选择，从整个风场来说，有相应的无功补偿设备。

多数负载除了消耗有功功率外,还要消耗电感性无功功率,如异步电机/变压器/电抗器等。

6. 同步电机功率因数调节

同步电动机的功角θ为空载电动势Eo和电枢端电压U两个相量之间的夹角，也等于励磁磁通与电枢反应气隙合成磁通之间的夹角。

同步电机功率因数与转子电流的关系是转子电流越大，同步电机输出的滞后（感性）无功越大。同步电机输出滞后无功时相当于消耗超前（容性）无功。测量功率因数应该考虑电流的流通方向，若接线错误，则检测的功率因数的超前与滞后性质刚好相反。因此，怀疑可能是功率因数表接错线或判断无功的输出方向出现错误。

7. 同步发电机的功率调节

有功负荷增加，电压不会下降，频率会下降。

对于所有的发电机，都需要原动机，原动机是发电机机械功率的来源，最常见的原动机包括汽轮机、水轮机、风力机等。对于所有的原动机，都存在一个特征，即输出功率突然增加时，其转速就会降低，可以理解为，一辆汽车在路上跑着，突然给他加了载重，那么在其他条件不变的情况下，车速会降低。

8. 同步发电机有功功率调节

原因：

1)静态稳定破坏。这往往发生在运行方式的改变，使输送功率超过当时的极限允许功率。

2)发电机与电网联系的阻抗突然增加。这种情况常发生在电网中与发电机联络的某处发生短路，一部分并联元件被切除，如双回线路中的一回背断开，并联变压器中的一台被切除等。

3)电力系统的功率突然发生不平衡。如大容量机组突然甩负荷，某联络线跳闸，造成系统功率严重不平衡。

4)大机组失磁。大机组失磁，从系统吸收大量无功功率，使系统无功功率不足，系统电压大幅度下降，导致系统失去稳定。

5)原动机调速系统失灵。原动机调速系统失灵，造成原动机输入力矩突然变化，功率突升或突降，使发电机力矩失去平衡，引起振荡。

6)发电机运行时电势过低或功率因数过高

7)电源间非同期并列未能拉入同步。

处理：1）首先应查清楚是系统振荡引起的还是本厂机组失步引起的，针对具体情况进行相应的处理；2）应立即降低有功功率，增加励磁提高无功功率将失步的发电机拉入同步；3）若机组采用自动励磁方式，因机组失步引起时，应立即提高励磁调节的给定值提高无功功率，降低有功功率将失步的发电机拉入同步；4）若采取上述措施处理仍不能拉入同步时，应申请将失步机组与系统解列，查找并消除造成机组失步的原因，待机组稳定后重新并网运行；5）若是由于系统振荡引起，则应视现场具体情况根据调度命令，按全网统一的处理步骤进行处理；6）若在振荡过程中电压降低可能引起强励动作，如强励动作10秒内不准人为干涉；若强励动作10秒钟后不能自动排强时，应及时手动降低发电机有功，使发电机定子三相电流不超过允许值，及时联系调度将发电机解列；7）若在振荡过程中已引起发电机组保护动作跳闸，则按发电机主开关自动跳闸处理。

9. 同步电机的调速

生产机械中广泛使用不改变同步转速的调速方法有绕线式电动机的转子串电阻调速、斩波调速、串级调速以及应用电磁转差离合器、液力偶合器、油膜离合器等调速。 变速方法：

1、调压调速。 改变电动机定子电压来实现调速的方法称调压调速。调压调速，对于单相电动机，可在0~220V之间的某值；对于三相电动机，可在0~380V之间的某值。调压用变压器，如果变压器的调压是有级的，电动机的调速也是有级的，如果变压器的调压是无级的，那么电动机调速也是无级的。

2、变极调速。 改变电动机定子绕组的接线方式来改变电动机的磁极对数，从而可以有级地改变同步转速，实现电动机转速有级调速。这种调速电动机目前有定型系列产品可供选用，比如单绕组多速电动机．

3、变频调速。 改变异步电动机定子端输人电源的频率，且使之连续可调来改变它的同步转速，实现电动机调速的方法称为变频调速。最节能高效的就是变频电机，只是需要在电源部分安装变频器成本太高。

4、电磁调速。 通过电磁转差离合器来实现调速的方法称电磁调速。电磁调速异步电动机（俗称滑差电动机）是一种简单可靠的交流无级调速设备。电动机采用组合式结构，由拖动电动机、电磁转差离合器和测速发电机等组成，测速发电机是作为转速反馈信号源供控这用。这类电动机的无级调速是通过电磁转差离合器来实现的。

10. 同步电机有功功率调节

发电机，确切的说同步电机，是将机械能通过电磁感应转换为电能的装置；其功率转换流程：

输入P1（原动机机械能），扣除机械磨损（Pm）推动转子旋转，在励磁电压的存在下转换为电功率（PM）输出，期间还会消耗一部分电热和涡流损耗（Pfe）。当带负荷时还会存在定子铜耗（Pcu），最终输出功率（P2）。

P1=Pm+PM+Pfe；

PM=Pcu+P2；

定子绕组阻抗一般较小，可以忽略不计，即：

PM=P2=mUIcosφ=mUIcos（ψ-δ）；

ψ为内功率因数角，δ=ψ-φ定义为功角。它表示发电机的励磁电势E0和端电压U之间相角差。

以可近似认为端电压U由合成磁势F=Ff+Fα所感应。F和Ff之间的空间相角差即为励磁电势E0和端电压U之间的时间相角差。

还可认为功角δ在时间上表示端电压和励磁磁势之间的相位差，在空间上表现为合成磁场轴线与转子磁场轴线之间夹角。

并网运行时，U为电网电压，其大小和频率不变，对应的合成磁势F总是以同步速度旋转，因此功角的大小只能由转子磁势Fα

的角速度决定。稳定运行时，Ff和F之间无相对运动，δ具有固定的值。

功角特性指的是电磁功率PM随功角δ变化的关系曲线PM=f(δ)的。

功角特性PM=f(δ)反映了同步发电机的电磁功率随着功角变化的情况。稳态运行时，同步发电机的转速由电网的频率决定，

恒等于同步转速，即发电机的电磁转矩TM和电磁功率PM之间成正比关系;TM=PM/Ω；

电磁转矩与原动机提供的动力转矩相平衡

T1=TM+T0，其中T0为空载转矩因摩擦、风阻等引起的阻力转矩。

可见要改变发电机输送给电网的有功功率，就必须改变原动机提供的动力转矩，这一改变可以通过调节水轮机的进水量或汽轮机的汽门来达到。并联于电网的发电机所承担的有功功率可以通过调节原动机输入的机械功率改变的。

应当注意，当发电机的励磁电流不变时，δ的变化也将无功功率的变化。无功功率随着有功功率的增加而减少，甚至可能导致无功功率改变符号，这是应当避免的。因此如果只要求改变发电机所承担的有功功率时，应该在调节发电机有功功率的同时适当调节发电机的无功功率。

这就是一般意义上的功角和有功之间的关系；具体你可查看相关资料文献吧。

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