單相異步電動(dòng)機(jī)和三相同步電動(dòng)機(jī)

單相異步電動(dòng)機(jī)和三相同步電動(dòng)機(jī)第一頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日27.1.1運(yùn)行繞組單獨(dú)通電時(shí)的機(jī)械特性如果僅將單相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行繞組接通單相交流電源，流過交流電流時(shí)，電機(jī)中產(chǎn)生的磁通勢(shì)為脈振磁通勢(shì)。由于一個(gè)脈振磁通勢(shì)可以分解為兩個(gè)轉(zhuǎn)向相反、轉(zhuǎn)速相同、幅值相等的旋轉(zhuǎn)磁通勢(shì)F＋和F－，所以單相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子在脈振磁通勢(shì)作用下產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩T，應(yīng)該等于正轉(zhuǎn)磁通勢(shì)F＋和反轉(zhuǎn)磁通勢(shì)F－分別作用下產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩之和。第二頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日3圖7.1

運(yùn)行繞組通電時(shí)的機(jī)械特性第三頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日47.1.2兩相繞組通電時(shí)的機(jī)械特性單相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行繞組和啟動(dòng)繞組同時(shí)通入相位不同的交流電流時(shí)，一般產(chǎn)生橢圓旋轉(zhuǎn)磁通勢(shì)，可以分解為兩個(gè)轉(zhuǎn)向相反、轉(zhuǎn)速相同、幅值不等的圓形旋轉(zhuǎn)磁通勢(shì)。第四頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日5圖7.2

橢圓旋轉(zhuǎn)磁通勢(shì)時(shí)的機(jī)械特性第五頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日67.1.3電阻分相單相異步電動(dòng)機(jī)圖7.3為電阻分相單相異步電動(dòng)機(jī)的原理圖，圖中1為運(yùn)行繞組，2為啟動(dòng)繞組，設(shè)計(jì)時(shí)啟動(dòng)繞組的匝數(shù)較少，導(dǎo)線截面取得較小，與運(yùn)行繞組相比，其電抗小而電阻大。第六頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日7圖7.3

電阻分相電動(dòng)機(jī)第七頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日87.1.4電容分相單相異步電動(dòng)機(jī)（1）電容啟動(dòng)單相異步電動(dòng)機(jī)（2）電容運(yùn)轉(zhuǎn)單相異步電動(dòng)機(jī)（3）電容啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)單相異步電動(dòng)機(jī)第八頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日9圖7.4

電容啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)第九頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日10圖7.5

電容啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性第十頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日11圖7.6

電容運(yùn)轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)第十一頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日12圖7.7

電容啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)第十二頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日137.1.5罩極式單相異步電動(dòng)機(jī)罩極式單相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子仍為鼠籠式，定子有凸極式和隱極式兩種，圖7.8(a)所示為一臺(tái)凸極式罩極單相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)原理圖。定子每個(gè)磁極上套有集中繞組，作為運(yùn)行繞組，極面的一邊約三分之一處開有小槽，經(jīng)小槽嵌放一個(gè)閉合的銅環(huán)，稱為短路環(huán)，把磁極的小部分罩在環(huán)中。第十三頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日14圖7.8

罩極式單相異步電動(dòng)機(jī)第十四頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日157.2三相同步電動(dòng)機(jī)同步電機(jī)也是一種交流電機(jī)。同步電機(jī)可以作發(fā)電機(jī)用，世界上各發(fā)電廠和電站所發(fā)的三相交流電能，都是用三相同步發(fā)電機(jī)發(fā)出的；也可作電動(dòng)機(jī)用，三相同步電動(dòng)機(jī)主要用于功率較大、轉(zhuǎn)速不要求調(diào)節(jié)的生產(chǎn)機(jī)械，例如用于拖動(dòng)大型水泵、空氣壓縮機(jī)和礦井通風(fēng)機(jī)等，隨著交流調(diào)速技術(shù)和稀土永磁材料的發(fā)展，小功率同步電動(dòng)機(jī)也將得到更為廣泛的應(yīng)用；同步電機(jī)還可作同步補(bǔ)償機(jī)用，三相同步補(bǔ)償機(jī)專門用來改善電網(wǎng)的功率因數(shù)。第十五頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日167.2.1三相同步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和額定值(1)三相同步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)1)定子2)轉(zhuǎn)子2）同步電動(dòng)機(jī)的額定值第十六頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日17圖7.9

定子扇形沖片第十七頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日18圖7.10

同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖第十八頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日197.2.2三相同步電動(dòng)機(jī)的基本工作原理同步電動(dòng)機(jī)的定子三相繞組接通三相交流電源，流過三相對(duì)稱電流，產(chǎn)生一個(gè)在空間以同步轉(zhuǎn)速n１旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)磁通勢(shì)Fa，稱為定子磁通勢(shì)或電樞磁通勢(shì)。同步電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁繞組通入直流勵(lì)磁電流，產(chǎn)生一個(gè)與轉(zhuǎn)子相對(duì)靜止的勵(lì)磁磁通勢(shì)f。第十九頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日20圖7.11

同步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)平均轉(zhuǎn)矩為零的示意圖第二十頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日21圖7.12

同步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行原理第二十一頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日227.2.3三相同步電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)勢(shì)方程式和相量圖（1）同步電動(dòng)機(jī)的電樞反應(yīng)（2）隱極同步電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)勢(shì)平衡方程式和相量圖(3)凸極同步電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)勢(shì)平衡方程式和相量圖第二十二頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日23第二十三頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日24第二十四頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日25圖7.13

凸極同步電動(dòng)機(jī)的直軸和交軸第二十五頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日26圖7.14Fa分解為Fad和Faq第二十六頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日27圖7.15

同步電動(dòng)機(jī)各電量的正方向第二十七頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日28圖7.16

隱極同步電動(dòng)機(jī)的相量圖第二十八頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日29圖7.17

凸極同步電動(dòng)機(jī)的相量圖第二十九頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日30第三十頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日31第三十一頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日327.2.4同步電動(dòng)機(jī)的功率、轉(zhuǎn)矩和功角特性(1)功率和轉(zhuǎn)矩平衡關(guān)系(2)功角特性（3）穩(wěn)定運(yùn)行區(qū)和過載能力第三十二頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日33第三十三頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日34第三十四頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日35第三十五頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日36圖7.19

隱極同步電動(dòng)機(jī)的功角特性和矩角特性第三十六頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日37圖7.18

磁阻轉(zhuǎn)矩第三十七頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日38圖7.20

凸極同步電動(dòng)機(jī)的功角特性和矩角特性第三十八頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日397.2.5同步電動(dòng)機(jī)的v形曲線三相同步電動(dòng)機(jī)定子繞組加額定頻率的額定電壓，輸出功率維持不變，僅調(diào)節(jié)它的勵(lì)磁電流時(shí)，定子繞組電流的大小和相位將隨之發(fā)生變化，變化的規(guī)律可用同步電動(dòng)機(jī)的相量圖進(jìn)行分析。下面以隱極同步電動(dòng)機(jī)為例，分析所得結(jié)論同樣適用于凸極同步電動(dòng)機(jī)。第三十九頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日40圖7.21

不同勵(lì)磁電流時(shí)隱極同第四十頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日41圖7.22

同步電動(dòng)機(jī)的v形曲線第四十一頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日427.2.6同步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)同步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩是由氣隙合成磁場(chǎng)和轉(zhuǎn)子勵(lì)磁磁場(chǎng)之間的相互作用產(chǎn)生的，只有在轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)與氣隙合成磁場(chǎng)同步旋轉(zhuǎn)(即兩者相對(duì)靜止)時(shí)，才產(chǎn)生穩(wěn)定的電磁轉(zhuǎn)矩，否則相互作用產(chǎn)生的電磁