1. 同步电动机运行状态
1.辅助电动机启动法:借助一台与待启动电机同磁极对数的异步电动机带动启动。
2.异步启动法(常采用):先不给同步电动机励磁电流,同步电动机以异步方式运行,待电动机转速接近同步是加入励磁电流牵入同步状态。(即有两个阶段 :异步启动和牵入同步)
3.变频启动法:先在转子中加入励磁电流,利用变频器逐步提高定子两端的电源频率,使转子磁极在开始启动时就与旋转磁场建立起稳定的磁拉力,从而同步启动。 (另外,同步机停车,采用电力制动,最方便就是采用能耗制动)
2. 同步电动机运行状态图
同步电动机在运行中突然失去励磁后,就从同步运行变成异步运行。
3. 同步电动机运行特性
交流电机按其功能通常分为交流发电机、交流电动机和同步调相机几大类。由于电机工作状态的可逆性,同一台电机既可作发电机又可作电动机。
把电机分为发电机与电动机并不很确切,只是有些电机主要作发电机运行,有些电机主要作电动机运行。
按品种
交流电机按品种分有同步电机、异步电机两大类。同步电机转子的转速ns与旋转磁场的转速相同,称为同步转速。ns与所接交流电的频率(f)、电机的磁极对数(P)之间有严格的关系。
ns=60f/P
在中国,电源频率为50赫,所以三相交流电机中一对极电机的同步转速为3000转/分,三相交流电机中两对极电机的同步转速为1500转/分,余类推。异步电机转子的转速总是低于或高于其旋转磁场的转速,异步之名由此而来。异步电机转子转速与旋转磁场转速之差(称为转差)通常在
交流电机
10%以内。
4. 同步电动机工作状态
同步电动机转数稳定,无启动转矩。自己不能启动。
5. 同步电机的运行状态
同步电动机是属于交流电机,定子绕组与异步电动机相同。它的转子旋转速度与定子绕组所产生的旋转磁场的速度是一样的,所以称为同步电动机。
正由于这样,同步电动机的电流在相位上是超前于电压的,即同步电动机是一个容性负载。
为此,在很多时候,同步电动机是用以改进供电系统的功率因素的。同步电动机在结构上大致有两种:
1、转子用直流电进行励磁。
它的转子做成显极式的,安装在磁极铁芯上面的磁场线圈是相互串联的,接成具有交替相反的极性,并有两根引线连接到装在轴上的两只滑环上面。
磁场线圈是由一只小型直流发电机或蓄电池来激励,在大多数同步电动机中,直流发电机是装在电动机轴上的,用以供应转子磁极线圈的励磁电流。
由于这种同步电动机不能自动启动,所以在转子上还装有鼠笼式绕组而作为电动机启动之用。
鼠笼绕组放在转子的周围,结构与异步电动机相似。
当在定子绕组通上三相交流电源时,电动机内就产生了一个旋转磁场,鼠笼绕组切割磁力线而产生感应电流,从而使电动机旋转起来。
电动机旋转之后,其速度慢慢增高到稍低于旋转磁场的转速,此时转子磁场线圈经由直流电来激励,使转子上面形成一定的磁极,这些磁极就企图跟踪定子上的旋转磁极,这样就增加电动机转子的速率直至与旋转磁场同步旋转为止。
2、转子不需要励磁的同步电机转子不励磁的同步电动机能够运用于单相电源上,也能运用于多相电源上。
这种电动机中,有一种的定子绕组与分相电动机或多相电动机的定子相似,同时有一个鼠笼转子,而转子的表面切成平面。所以是属于显极转子,转子磁极是由一种磁化钢做成的,而且能够经常保持磁性。
鼠笼绕组是用来产生启动转矩的,而当电动机旋转到一定的转速时,转子显极就跟住定子线圈的电流频率而达到同步。
显极的极性是由定子感应出来的,因此它的数目应和定子上极数相等,当电动机转到它应有的速度时,鼠笼绕组就失去了作用,维持旋转是靠着转子与磁极跟住定子磁极,使之同步。
6. 同步电机处于电动状态
同步电动机仅在同步运行时,即定、转子磁场相对于静止时才产生电磁力矩。
同步电动机定子绕组通入三相电流后,将产生一个旋转磁场,吸引转子磁极随之旋转,由于定子上的旋转磁场为同步转速,而转子是静止的,它具有惯性,不能立刻以同步转速随定子磁场旋转,定、转子磁场具有相对运动,它们在相互作用所产生的电磁转矩,在一个周期内两次变化方向,因此转子上受到的是一个交变力矩,平均力矩为零,所以同步电动机不能自行启动。同步电动机通常采用异步启动法启动。
7. 同步电动机通常应工作在什么状态
同步电动机工作时,定子的三相绕组中通入三相对称电流,转子的励磁绕组通入直流电流。
在定子三相对称绕组中通入三相交变电流时,将在气隙中产生旋转磁场。
在转子励磁绕组中通入直流电流时,将产生极性恒定的静止磁场。
若转子磁场的磁极对数与定子磁场的磁极对数相等,转子磁场因受定子磁场磁拉力作用而随定子旋转磁场同步旋转,即转子以等同于旋转磁场的速度、方向旋转,这就是同步电动机的基本工作原理