1. 同步电动机欠励
1、异步电动机的同步转速是指加在电机输入端的交流电产生的旋转磁场的速度,这个速度就叫同步速度,计算公式是n=60f/P,f:交流电的频率,P:电机极对数,以国内电网50Hz为例,对于4极电机(2对极)的同步速度=60×50/2
=1500RPM。
2、异步电动机的转子速度在理论空载下等于同步速度,但实际上不可能做到。两者之差为转差速度,这个值除以同步速度则得到转差率。负载越大,转子速度越小,转差率越大。实际应用中:电机铭牌上的速度为转子速度。
三相异步电动机同步转速与电机极数有关:
2电机同步转速为3000转/分。
4电机同步转速为1500转/分。
6电机同步转速为1000转/分。
8电机同步转速为750转/分。
额定转速与电机转差率有关,转差率各个厂家的产品有差异,一般在4%左右。比如4极电机的额定转速一般在1440转/分左右。
当电磁力矩与阻力力矩(摩擦力矩与负载力矩之和)平衡时,转子以匀速旋转。因此,异步电机运行正常。
这就是为什么这类电机被称为“异步”电机的原因。由于转子内的电流不是由电源供电,而是由电磁感应产生的,所以这种电动机又称感应电动机
2. 同步电动机过励和欠励
这里说的同步电机一般是指同步电动机,它们的励磁是有本质的区别:他励电动机的励磁电流是由另外专门的励磁装置供给的,而永磁电动机的转子自带有磁性的磁极(一般是永磁体)。他励同步电机可做到几万千瓦,而永磁同步电机一般最大做到几百千瓦。
3. 同步电动机欠励磁运行
感性无功功率和容性无功功率的概念可以参考电路原理教材,根据电压与电流之间的相角关系即可判断。
欠励磁和过励磁一般指同步电机的工作状态,正常情况下,同步电机都处于过励磁状态,即发出感性无功,此时发电机内电势高于机端电压,因此称为过励,由于此时电流滞后电压,也称滞相运行。
对称的,发电机吸收感性无功时,发电机内电势低于机端电压,即欠励状态,也称进相运行。
4. 同步电动机欠励运行
感性无功功率和容性无功功率的概念可以参考电路原理教材,根据电压与电流之间的相角关系即可判断。
欠励磁和过励磁一般指同步电机的工作状态,正常情况下,同步电机都处于过励磁状态,即发出感性无功,此时发电机内电势高于机端电压,因此称为过励,由于此时电流滞后电压,也称滞相运行。
对称的,发电机吸收感性无功时,发电机内电势低于机端电压,即欠励状态,也称进相运行。
5. 同步电动机欠励磁运行状态
利用导线切割磁力线感应出电势的电磁感应原理,将原动机的机械能变为电能输出。
转子的励磁绕组通入直流电流,产生接近于正弦分布磁场(称为转子磁场),其有效励磁磁通与静止的电枢绕组相交链。转子旋转时,转子磁场随同一起旋转、每转一周,磁力线顺序切割定子的每相绕组,在三相定子绕组内感应出三相交流电势。发电机带对称负载运行时,三相电枢电流合成产生一个同步转速的旋转磁场。定子磁场和转子磁场相互作用,会产生制动转矩。从汽轮机输入的机械转矩克服制动转矩而作功。发电机可发出有功功率和无功功率。所以,调整有功功率就得调节汽机的进汽量。转子磁场的强弱直接影响定子绕组的电压,所以,调发电机端电压或调发电机的无功功率必须调节转子电流。
6. 同步电机欠励运行
并励绕组是指直流电机主磁极上与电枢电路并联的励磁绕组。
并励是电机自励类型的一种,不需要外界单独的励磁电源,仅由同步电机的电压取得能量的自励系统。并励直流电机的励磁绕组与电枢绕组相并联。作为并励发电机来说,是电机本身发出来的端电压为励磁绕组供电;作为并励电动机来说,励磁绕组与电枢共用同一电源,从性能上讲与他励直流电动机相同。
7. 同步电动机欠励状态
同步电动机除了从电网吸收有功功率拖动负载运行外,在过励的状态下,电流超前电压,电动机从电网上吸收容性无功功率;在欠励的状态下,电流滞后电压,电动机从电网上吸收感性无功功率。
8. 同步电动机欠励磁
同步电动机在运行中,若励磁电压降低或供电电压降低,使得同步电动机的过负荷能力即输出转矩最大值小于机械负荷力矩时,同步电动机就会失步。
由于此时同步电动机励磁电压并未消失,所以实际上是同步电动机的感应电动势Eq与电源电动势Es发生振荡,即两个电动势的夹角在0—360度之间周期性变化 。
同步电动机失步后,转速下降,在绕组中产生感应交变电流, 并产生异步转矩,进入异步运行状态。
又因为励磁电压并没有退出,在异步运行期间,产生交变转矩,从而转子转速和定子电流发生振荡,严重时可能会引起电气共振甚至电网崩溃。
9. 同步电动机欠励状态图
楼上说的没错,因为异步电机需要从电网吸收滞后的无功来建立磁场,所以可以看做是感性负载,同步电机的磁场是由转子励磁提供的,因此同步电机的功率因数可以通过调节励磁电流来改变,当励磁电流足够大,电机处于过励时,电机就表现出容性,欠励时同步电机也是感性的,因此并不是说同步电机总是容性的。


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