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同步电动机距角特性(同步电动机功率角)

来源:www.xrdq.ne   时间:2023-01-03 22:14   点击:184  编辑:admin   手机版

1. 同步电动机功率角

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。

2. 同步电动机的功率角

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. 同步电机功率角计算

P=F*V "功率=力乘以速度" V已知

F=M*G*µ “静摩擦力=重力乘以摩擦系数” M已知,G=9.8

这里唯一需要求证的就是摩擦系数µ.这个从0.0.5不等.

4. 同步电机的功率角

同步电机优点:同步电动机的功率因数可以调节,在不要求调速的场合,应用大型同步电动机可以提高运行效率。

同步电机缺点:成本相比较与异步电机而言较高。

同步电机的主要应用有三种,即作为发电机、电动机和补偿机。作为发电机运行是同步电机最主要的运行方式。小型同步电动机在变频调速系统中开始得到较多地应用。同步电机还可以接于电网作为同步补偿机。这时电机不带任何机械负载,靠调节转子中的励磁电流向电网发出所需的感性或者容性无功功率,以达到改善电网功率因数或籂钉焚固莳改锋爽福鲸者调节电网电压的目的。

异步电机优点:异步电机是一种交流电机,其负载时的转速与所接电网的频率之比不是恒定关系。因此,它具有结构简单,制造、使用和维护方便,运行可靠以及质量较小,成本较低等优点。

异步电机有较高的运行效率和较好的工作特性,从空载到满载范围内接近恒速运行,能满足大多数工农业生产机械的传动要求。异步电机缺点:由于异步电机的转速与其旋转磁场转速有一定的转差关系,其调速性能较差(交流换向器电动机除外)。对要求较宽广和平滑调速范围的交通运输机械、轧机、大型机床、印染及造纸机械等,采用直流电机较经济、方便。

5. 同步电动机的功角特性

同步电机的功角特性:其中 E 为与励磁电流对应的发电机空载电势,U 为发电机机端电压,X 为同步电抗,为功角。

发电机静稳系数:若想提高静态稳定性,只能改变E、U、X和。对于无穷大电网,U 为固定值。对于确定的同步电机,同步电抗 X 也为固定值。因此,只能通过改变 E 和 提高静态稳定性:

(1)增大 E 的方法:提高励磁电流。

(2)减小 的方法:减小发电机输出功率。

6. 同步电动机功率角的双重物理意义

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。

7. 同步电机的功角

同步电机的功角特性:其中 E 为与励磁电流对应的发电机空载电势,U 为发电机机端电压,X 为同步电抗,为功角。发电机静稳系数:若想提高静态稳定性,只能改变E、U、X和。对于无穷大电网,U 为固定值。对于确定的同步电机,同步电抗 X 也为固定值。因此,只能通过改变 E 和 提高静态稳定性:

(1)增大 E 的方法:提高励磁电流。

(2)减小 的方法:减小发电机输出功率。

8. 同步电机功率角的含义

同步机可通过调节励磁电流来调节功率因数,可使电流超前电压(此时同步机就是容性负载了),如果你变电站或高压室总的用电功率因数为滞后(通常由异步电动机等感性负载使用造成,其特点是电流滞后电压),这样你就可以把同步机的功率因数调到超前0.9左右,可以抵消感性负载,起到减小无功电流,提高功率因数的作用。

我公司的空压机同步电机一般就是把功率因数调到超前0.9运行的。

最后你还得确认下你总的用电(交电费的总表)功率因数过补没(就是超前),如果过补你还得适当的调高同步机的功率因数,使总的用电功率因数达到供电部门的要求(我公司用电总功率因数一般控制在滞后0.9-0.95)。

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