6 . 1 . 2 同步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)
與同步發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)相同,為了產(chǎn)生起動(dòng)轉(zhuǎn)矩,在轉(zhuǎn)子上裝有類似于感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的籠型繞組的阻尼繞組。
6.2同步電動(dòng)機(jī)的性質(zhì)和特性
6.2.1 同步電動(dòng)機(jī)的向量圖
6.2 . 2 輸出功率和 sinδ成正比
若忽略電動(dòng)機(jī)的損耗,則一相輸出功率 P 為
6.2.3 轉(zhuǎn)矩和sinδ成正比
電動(dòng)機(jī)功率 P[W]和轉(zhuǎn)矩T[N*m]間的關(guān)系如下:
故轉(zhuǎn)矩和功率一樣也正比于sinδ.
6 . 2 .4 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩特性曲線
特性曲線的橫坐標(biāo)為功率角sinδ,縱坐標(biāo)為轉(zhuǎn)矩。
由于轉(zhuǎn)矩與sinδ成正比,故在siδ=90度為最大。
功率角是電角度,極數(shù)若多,則空間角小。實(shí)際運(yùn)行時(shí)的占約為 20度 左右。
6 . 2 . 5 失步停轉(zhuǎn)
同步電動(dòng)機(jī)總是以同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn),負(fù)荷增加時(shí)功率角變大,轉(zhuǎn)矩減小,當(dāng)不能承擔(dān)負(fù)荷轉(zhuǎn)矩時(shí),電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。這稱為失步,此時(shí)的轉(zhuǎn)矩稱為失步轉(zhuǎn)矩。實(shí)際的失步轉(zhuǎn)矩在功率角為 50度-70度 的范圍。這是指電動(dòng)機(jī)在額定頻率和電壓下以正常的勵(lì)磁運(yùn)行時(shí),能夠在 l 分鐘時(shí)間內(nèi)繼續(xù)運(yùn)行的最大轉(zhuǎn)矩。
6. 2 . 6 勵(lì)磁和相位的關(guān)系
6.2.7 V形曲線(相位特性曲線)
轉(zhuǎn)子勵(lì)磁弱(欠勵(lì))時(shí),電樞電流滯后電壓,而勵(lì)磁強(qiáng)(過勵(lì))時(shí),電流超前。
表明電樞電流和勵(lì)磁電流關(guān)系曲線就是相位特性曲線,也稱 V 形曲線。這根據(jù)曲線的形狀而得名。
功率因數(shù)為 100 %的點(diǎn)為曲線的谷。
6.3 同步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法
同步電動(dòng)機(jī)無起動(dòng)轉(zhuǎn)矩,轉(zhuǎn)子有慣量,不能追從旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子、定子互相之間的磁場(chǎng) NS 作用在轉(zhuǎn)子的力的左右兩個(gè)方向相等,電機(jī)不能旋轉(zhuǎn)(參看圖 6 . 11 )。
(l)異步起動(dòng)法利用阻尼繞組(阻尼的作用見下一節(jié))的起動(dòng)方法,
應(yīng)用三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)籠型轉(zhuǎn)子考慮方法。在轉(zhuǎn)子磁極表面裝設(shè)用短路環(huán)(端環(huán))和導(dǎo)條做成的阻尼繞組。起動(dòng)轉(zhuǎn)矩雖然小,但籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)還是有起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的。
起動(dòng)時(shí)電樞不施加全電壓,通過起動(dòng)補(bǔ)償器、串聯(lián)電抗器、起動(dòng)變壓器等把電壓降低后起動(dòng)。
為了防止起動(dòng)時(shí)過高的感應(yīng)電壓將繞組損壞,在勵(lì)磁電路中接人了電阻r0.
先作為感應(yīng)電動(dòng)機(jī)起動(dòng),等接近同步轉(zhuǎn)速時(shí),再
給勵(lì)磁繞組施加直流電壓(參看圖 6 . 12 )。
(2)輔助電動(dòng)機(jī)起動(dòng)法用于大容量電動(dòng)機(jī),
把起動(dòng)用的三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)或直流電動(dòng)機(jī)直接接于被起動(dòng)電機(jī)上。先用輔助電動(dòng)機(jī)將主機(jī)拖到接近于同步速度時(shí),再用同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行的方法將同步電動(dòng)機(jī)投人運(yùn)行。之后切除起動(dòng)用的輔助電動(dòng)機(jī)電源,讓其空轉(zhuǎn)(參看圖 6 . 13 )。
6 . 3 . 2 同步電動(dòng)機(jī)的振蕩
當(dāng)負(fù)荷、電源電壓或頻率發(fā)生變化時(shí),功率角占將過渡到新的功率角。此時(shí)由于轉(zhuǎn)子的慣性,功率角將發(fā)生周期性的變化,這稱為振蕩。若激發(fā)起嚴(yán)重的振蕩,將會(huì)失步,電動(dòng)機(jī)將會(huì)停轉(zhuǎn)。阻尼繞組有抑制這種震蕩的作用‘參看圖 6 . 14 )。