项目七其他驱动与同步电机.ppt

yuixiyu 项目七其他驱动与控制电机及应用 第六组 组员 周俞先张力心张纭叶涛 同步电机与单相同步电机 组长 罗川武 指导老师 李静老师 人员分工 资料收集 PPT的制作 张纭张力心叶涛 周俞先罗川武 目录 7 1同步电动机的基本结构 7 2同步电动机的工作原理 7 3同步电动机的启动 7 4同步电动机的应用 7 5单相同步电机 7 6项目小结 7 7感谢语 同步发电机和其它类型的旋转电机一样 由固定的定子和可旋转的转子两大部分组成 一般分为转场式同步电机和转枢式同步电机 最常用的转场式同步发电机的结构模型 其定子铁心的内圆均匀分布着定子槽 槽内嵌放着按一定规律排列的三相对称交流绕组 这种同步电机的定子又称为电枢 定子铁心和绕组又称为电枢铁心和电枢绕组 转子铁心上装有制成一定形状的成对磁极 磁极上绕有励磁绕组 通以直流电流时 将会在电机的气隙中形成极性相间的分布磁场 称为励磁磁场 也称主磁场 转子磁场 同步电机的简介 同步电机又称步电机和感应电机一样是一种常用的交流电机 特点是 稳态运行时 转子的转速和电网频率之间有不变的关系n ns 60f p 其中f为电网频率 p为电机的极对数 ns称为同步转速 若电网的频率不变 则稳态时同步电机的转速恒为常数而与负载的大小无关 同步电机分为同步发电机和同步电动机 现代发电厂中的交流机以同步发电机为主 交流电机 交流电机结构图 定子 同步电动机 由于尺寸太大 硅钢片常制成扇形 然后对成圆形 由磁极 转轴 阻尼绕组 滑环 电刷等组成 在电刷和滑环通入直流电励磁 产固定磁极 转子 定子转子 同步电机一般采用旋转磁极式结构 根据磁极形状可分为隐极和凸极两种型式 同步电机的构造特点 隐极式同步电机在不考虑齿效应时 气隙均匀 适合于高速旋转 凸极式同步电机气隙不均匀 适合于中速或低速旋转场合 主磁场的建立 励磁绕组通以直流励磁电流 建立极性相间的励磁磁场 即建立起主磁场 载流导体 三相对称的电枢绕组充当功率绕组 成为感应电势或者感应电流的载体 切割运动 原动机拖动转子旋转 给电机输入机械能 极性相间的励磁磁场随轴一起旋转并顺次切割定子各相绕组 相当于绕组的导体反向切割励磁磁场 感应电势有效值 每相感应电势的有效值为E 4 44fNkw 感应电势频率 感应电势的频率决定于同步电机的转速n和极对数p 即f pn 60 工作原理 额定容量 VA kVA MVA等 或额定功率PN W kW MW等 指电机输出功率的保证值 发电机通过额定容量值可以确定电枢电流 通过额定功率可以确定配套原动机的容量 电动机的额定容量一般用kW数表示 补偿机则用kVAR表示 同步电机额定值及型号 额定电压 V kV等 指额定运行时定子输出端的线电压 额定电流 A 指额定运行时定子的线电流 额定功率因数 额定运行时电机的功率因数 额定频率nN 额定运行时电机电枢输出端电能的频率 我国标准工业频率规定为50Hz 额定转速nN 额定运行时电机的转速 即同步转速n1 同步电动机的启动 辅助电动机启动法 变频启动法 异步启动法 磁滞式同步电动机 永磁式同步电动机 辅助电动机起动法是选用一台与同步电动机极数相同的小型异步电动机作为辅助电动机 起动时 先起动辅助电动机将同步电动机拖动到异步转速 然后将同步电动机投入电网 加入励磁 利用同步转矩把同步电动机转子牵入同步 同时切除辅助电动机电源 这种方法适用于同步电动机的空载起动 辅助电动机启动法 由于恒频起动时 作用在转子上的平均转矩为零 使电动机无法自行起动 变频起动法是在起动前将转子加入直流 利用变频电源使频率从零缓慢升高 旋转磁场牵引转子缓慢同步加速 直至达到额定转速 起动完毕 这种方法多用于大型同步电动机的起动 变频启动法 异步起动法是在转子上加装起动绕组 其结构如同异步机的鼠笼绕组 起动时 先不给励磁绕组励磁 同步电动机定子绕组接电源 通过起动绕组作用 产生起动转矩 使同步电动机自行起动 当转速达95 同步转速左右后 给同步电动机的励磁绕组通入直流 转子自动牵入同步 异步启动法 同步电动机异步起动法起动时原理接线图 同步电动机的应用 大型同步电动机 60TYK永磁同步电动机 微型同步电动机 异步电机只用于电动机 极少用作发电机 都是同步电机用来发电 异步电动机的原理主要是在定子中通入3相交流电 使其产生旋转磁场 转速n0 即同步转速 不同的磁极对数p 在相同频f 50Hz的交流电作用下 会产生不同的n0 n0 60f p 同步电机作发电机运行时 转子绕组工作时加直流励磁 由外部机械力带动转子转动 n0的方向与转矩T方向相反 定子中感应电动势 电磁感应原理 然后输出电压 同步电机作电动机运行时 转子绕组工作时加直流励磁 定子通3相交流电 产生旋转磁场 带动转子同步转动 单向同步电机与异步电机的区别 单相同步电机的结构 一共有6跟引出线 1 2线较粗 用万用表测量阻值仅有几欧姆 3 4线较细 阻值10欧姆左右 5 6线接的是离心开关 还有电容 较粗的阻值较小两根线是主绕组 即运转绕组 较细的阻值较大的两根是副绕组 即启动绕组 接线方法是 把副绕组跟电容 离心开关串联后 与主绕组并联 再接入电源 这就是完整地接线方法 在通电以后发现转向不对 可以把副绕组电容离心开关串联后的接头跟主绕组对调就可以了 单向同步电机如何接线 同步电机的主要运行方式有三种 即作为发电机 电动机和补偿机运行 作为发电机运行是同步电机最主要的运行方式 作为电动机运行是同步电机的另一种重要的运行方式 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 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者调节电网电压的目的 运行方式 通过本章的学习及ppt的制作 我们小组了解了单相同步电机的结构和单相同步的原理 还学会了单相同步电机的起动及单相同步电机的应用 同时还了解了电动机运行是同步电机的又一种重要的运行方式 在同步电机接于频率一定的电网上运行时 其转速恒定 不会随负载变动而变动 另外 同步电动机的功率因数可以调节 在需要改变功率因数和不需要调速的场合 常优先采用同步电动机 通过调节励磁电流可以方便地改变同步电动机的无功功率 过励时 同步电动机从电网吸取超前电流 欠励时则吸取滞后电流 能够改善电网的功率因数是同步电动机的最大优势 从同步电动机的原理来看 它不能自行启动 在同步电动机的转子上装设启动绕组 借助异步电动机的原理来完成其启动过程 项目小结 感谢李老师对我们的辛勤培育和细心指导 感谢李老师教会了我们怎样为人处事 感谢李老师你教会了我们知识 引导我们的人生之路 培养我们成才 犹如我们的父母一般 感谢我们这一组每个成员的积极配合 是我们团队合作才会有今天的成果 愿我们永远团结 感谢同学们的耐心聆听 愿我们永远都是好朋友 感谢语 谢谢观看