1. 同步电机磁通
谐波励磁同步发电机,利用气隙磁场中三次谐波磁通密度波产生的感应电势作为励磁电源的同步发电机。
定子附加有一套三次谐波绕组。其中所产生的三次谐波电势,经半导体整流后供发电机励磁用,因此省却了励磁机,缩短了同步发电机组的总长度。
在滞后的功率因数下,直轴电枢反应三次谐波分量与转子磁场三次谐波分量同一方向,电枢反应起增磁作用,因此谐波绕组感应电势随负载增加而上升。
适当地控制极弧系数和谐波绕组匝数,发电机有自动强励恒压能力,而且反应迅速。
但当短路切除后发电机不再输送短路电流时,强励作用立即消失,这对迅速恢复系统电压水平是不利的。在中小容量机组上都有采用。
2. 永磁同步电机
永磁电机优点:永磁同步电动机以永磁体提供励磁,使电动机结构较为简单,降低了加工和装配费用,且省去了容易出问题的集电环和电刷,提高了电动机运行的可靠性;又因无需励磁电流,没有励磁损耗,提高了电动机的效率和功率密度。
永磁同步电机存在如下的缺点:
①由于永磁同步电动机转子为永磁体,无法调节,必须通过加定子直轴去磁电流分量来削弱磁场,这会增大定子的电流,增加电动机的铜耗。
②永磁同步电机的磁钢价格较高。
矢量电机优点:
1 、全程静音。
2 、线性普遍比方波控好 。
3 、爬坡重载加速下更高的电机效率(波形更符合电机工作原理)。
缺点 :
1 、匹配较麻烦。
2 、价格比方波控高 大功率价格对比尤其明显 。
3 、控制器本身耗电比方波控高 。
4 、正弦波电压利用率只有85。
3. 异步电机磁通
异步电机的定、l转子绕组相当于变压器的原、副绕组,转子电流的改变,也要引起定子电流相应改变。
因为转子电流增加时,磁通随之增加,根据电磁感应定律,磁通将反对原有磁通的变化,因而失去磁作用增加,这样,铁芯中磁通将减少,定子绕组的自感电动势(反电势)随之下降,由于电源电压不变,因此定子电流必然增加,直至这个电流产生足够的磁通以补偿去磁作用为止。
4. 同步电机磁路
优点:
1)效率高:在转子上嵌入永磁材料后,在正常工作时转子与定子磁场同步运行,转子绕组无感生电流,不存在转子电阻和磁滞损耗,提高了电机效率。
2)功率因数高:永磁同步电机转子中无感应电流励磁,定子绕组呈现阻性负载,电机的功率因数近于 1,减小了定子电流,提高了电机的效率。同时功率因数的提高,提高了电网品质因数,减小了输变电线路的损耗,输变电容量也可降低,节省 了电网投资。
3)起动转矩大:在需要大起动转矩的设备(如油田抽油电机 )中,可以用较小容量 的永磁 电机替代较大容量的Y 系列电机。如果 37 kw 永磁同步电机代替45kW ~55 kW 的 Y 系列电机,较好地解决了“大马拉小车”的现象,节省了设备投入费用,提高了系统 的运行效能。
4)力能指 标好 :Y 系列 电机在 60%的负荷下工作时,效率下降 15%,功率因数下降 30%,力能指标下降40%;而永磁同步电机的效率和功率因数下降甚微,当电机只有 20%负荷时,其力能指标仍为满负荷的 80%以上。
5)温升低:转子绕组中不存在电阻损耗,定子绕组中几乎不存在无功电流,因而电机温升低。
6 )体积小,重量轻 ,耗材少:同容量 的永磁同步电机体积、重量、所用材料可以减小 30%左右。
7)可大气隙化,便于构成新型磁路。
8 )电枢反应小 ,抗过载能力强。
缺点:
永磁材料在受到振动、高温和过载电流作用时,其导磁性能可能会下降,或发生退磁现象,有可能降低永磁电动机的性能。另外,稀土式永磁同步电动机要用到稀土材料,制造成本不太稳定。
5. 同步电机磁通量
其主要有两部分组成,用来产生转子磁通的永久磁铁和至于转子铁心槽中的鼠笼绕组,其工作原理和同步电机是相似的,只是转子磁通是永久磁铁产生的。
当同步电机定子绕组接通三相或两相交流电时,定子绕组产生旋转磁场(N S),以同步角速度N逆时针方向旋转,根据异性磁铁像吸引的原理,定子磁铁的N(S)吸住转子磁铁的S(N)以同步角速度在空间旋转,也就是定子和转子同步旋转,维持转子旋转的电磁转矩是由定子旋转磁场和转子永久磁铁磁场的相互作用产生的。
6. 轴向磁通永磁同步电机
轴向磁通电机与径向磁通电机的根本区别,在于电的工作方式不同。
径向磁通电机的工作方式是旋转,输出电磁转矩。
轴向磁通电机的工作方式是直线运动,输出的轴向力。
7. 同步电机磁通量多大
满载转速是额定转速的别称。
额定转速是指发动机在额定功率下的转速,额定功率是制造厂规定的。额定转速一般低于全负荷下的最大功率转速。在额定磁通下,电机的转速从零增加到额定转速,电动势从零增大到额定电压。为了避免过电压损害绝缘,电动势不能够超过额定电压。
因此,在额定磁通下,电机不能超过额定转速。为了使电动势不超过额定限制,磁通在转速超过额定转速时会变小。
设计发动机之前额定转速就应初步确定,发动机研制完成后再进行反复试验最后确定。发动机在这一转速下既能发出最大功率,又必须兼顾可靠性和耐久性。