同步电机论文

《同步电机论文》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、同步电机论文同步电机的应用摘要：介绍了同步电机的原理、主要优点、常用的启动方法以及永磁同步电机的应用领域和发展趋势关键字：同步电动机永磁同步电动机调速驱动引言同步电动机由于貝有转速精度高，基木上不消耗无功功率的优点，其应用也越來越广泛。特别是随看现代电力电子技术的发展，高性能变频器人量岀现，同步电动机的起动和调速已变得容易和简单。永磁同步电机由于其结构简单、运行可靠、损耗少、功率密度高、电机的形状和尺寸可以灵活多样等显著优点，应用范围极为广泛，遍及航空航天、国防、工农业和产和日常生活的各个领域。U前，永磁电机的应用领域仍在不

2、断的拓展，风力发电、电动汽车等新能源领域也在大量使用永磁电机。一同步电机原理同步电动机按转子结构分永磁式、磁阻式、磁滞式和绕线式四种基木类型。其中永磁式由于其转子是永磁铁，结构简单，在小功率场合得到较广泛的应用。下面以两极永磁同步电动机为例，简要说明其原理：如图1,定子绕组屮电流产生一个两极的圆形旋转磁场，中间转子是一个两极的水磁体，当定子磁场以同步转速n,按图示方向旋转时，根据磁极间同性相斥，异性相吸原理，转子就应当与旋转磁场一起旋转，由电机统一理论知道，两磁场在电机稳态运行时，必须保持相对静止，才能产生稳定的电磁转矩，驱

3、动电动机以同步转速旋转。其中转子磁极轴线与足子磁极轴线之间的夹角()随负载转矩的变化而改变，称为功率角。但永磁式同步电动机起动比较困难，我们以图来说明这个问题。电机原来是静止的，刚—•合上电源吋，电机气隙内就产生旋转磁场，电机转子受到的力矩为，方向与磁场转向n相同，如图2(a)示，由于转子具有惯性，初速度乂为零，所以刚开始时转子转速极低，而定子电流所产生的旋转磁场的转动是没有惯性的，一开始就是同步转速n。当旋转磁场已转了180。时，转子还没有明显的角位移，于是成为图2(b)中的情况，这时转了所受到的转矩与n相反，转了应以相反

4、方向转动。当旋转磁场转动了360。时，转了几乎述在原位，又恢复了图2(a)的情况，转子所受转矩又变成了与n同向。对见，在起动过程中，转子所受到的转矩时正时负，一周期内平均转矩为零，所以电机很难起动。在同步电动机运行过程屮，当定、转子磁场转速差出现较大数值时，都会岀现这种平均转矩为零的情况，从而迫使电机停转。如果用变频器來控制同步电动机起动，则问题就可以解决，只要将压频(u/f)控制曲线和起动时间设置适当，则同步电动机在缓慢上升的定了旋转磁场驱动下逐渐达到设左速度。同时，电压和频率保持-定的比值，起动电流也小。从而人人改善同步

5、电动机的起动性能。二•同步电机的主要优点1)功率因数高。同步电机不但木身具有良好的功率因数，述町以通过调节转子励磁电流，向电网馈送感性无功功率，从而有利于提高电网的功率因数。2)转速不随负载变化。同步电机在正常运行过程中，只要定子源频率不变，其转速n。将不随负载的大小而改变。匡I两槻止西时扮电动砂廉片何⑹图2豪峨网少电和札艮功示总阁3)运行稳泄性高。如果同步电机的励磁电流不受电网电压的硬性影响，其转矩-与电网电压成止比。当电网电压下降到额值的80%-85%时，同步电机的励磁系统一般均能自行调节实行强励磁，以保运行的稳定性。三

6、•常用的启动方法常用的启动方法有异步启动法、调频同步启动法和辅助电机启动法。较人容量的同步电机启动时，由于启动电流过人，会引起电网电压下降，从而影响其他用电设备的正常T作，所以一-般较大容量的同步电机启动时都要采用一些辅助措施。因同步电机具有功率因数高、转速不随负载变化、运行稳定性高等优点，故在很多低速、人功率的恒速负载时，通常采用同步电机作为驱动源；但它最人的缺陷是启动困难，不能直接启动。实践证明，同步电机使用变频启动能消除对电网的冲击，并能减轻施加在电机和驱动装置上的机械压力，同时变频启动还能连续调节电机的速度，有利于提

7、高启动过程中的控制精度和电网的利用效率。在人电机启动过程中，使用软启能消除对电网的冲击，同时能减轻施加在电机和驱动装置上的机械圧力。在过去的几年中，涌现出很多基于町控整流装置的软启系统。它们大致可以分为两种：变压、恒频启动(VVFF)和变压、变频启动(WVF)o因为变压、恒频启动不能调节输出频率，所以此种方法不能连续控制电机的速度。而变压变频启动能连续调节电机的速度这冇利于提高启动过程中的控制精度和电网的利用效率四•同步电机的分类根据励磁方式不同，同步电机对以分为电励磁同步电机和永磁同步电机。电磁式：它的转子做成显极式的，安

8、装在磁极铁芯上而的磁场线圈是相互串联的，接成具冇交替和反的极性，并冇两根引线连接到装在轴上的两只滑环上面。磁场线圈是由一只小型直流发电机或蒂电池来激励，在大多数同步电动机中，直流发电机是装在电动机轴上的，用以供应转子磁极线圈的励磁ili）鸟入丸电流。由丁•这种同步电动机不能自动启动，所以在