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同步電機的運行狀態探究

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點擊次數:  更新時間:2015-05-27 09:18:32  【打印此頁】  【關閉
  與其它電機一樣,同步電機也是可逆的,既可作發電機運行,亦可作電動機運行。設一臺隱極同步電機并聯運行于無窮大電網,處于發電機狀態,其相量圖如東莞電機下圖所示。此時 E0 超前U ,功率角 θ 和相應的電磁功率 Pem都是正值,θi≈θ 也為正值,即轉子主極軸線沿轉向超前于氣隙合成磁場軸線,因而作用于轉子上的電磁轉矩為制動性質。原動機輸入驅動性質的機械轉矩克服起制動作用的電磁轉矩,將機械能轉變為電能。
同步電機的三種運行狀態分析圖
  逐步減少原動機輸入功率,使轉子瞬時減速,θ 角和電磁功率相應減小。當 θ 角減至零時,發電機變為空載,其輸入功率正好抵償空載損耗,相量圖如圖 b所示。繼續減少原動機輸入功率,則 θ 和 Pem變為負值,表明電機要從電網吸收一部分電功率,與原動機輸入功率一起與空載損耗平衡,以維持轉子的同步旋轉。如果再拆去原動機,就變成了空轉的同步電動機,空載損耗必須全部由電網輸入的電功率供給。如果在電機軸上再加上機械負載,則負值的 θ 角和 Pem會更大,θi亦為負值。主極磁場落后于氣隙合成磁場,電磁轉矩為驅動性質、拖動軸上機械負載一道旋轉,電機進入電動機運行狀態,將電網輸入的電能轉換成機械能。此時電機的相量圖如圖(c)所示。
  由東莞電機以上分析可知,從發電機狀態進入電動機狀態的過程中,功率角θ和電磁功率 Pem均由正值變為負值,電磁轉矩由制動性質變為驅動性質,機電能量轉換過程也發生了逆變。

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