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同步电机试验台失步解析

时间:2022-05-08   来源:原创

    对异步电机来说,转差是电动机运转所必需的,也就是转子的转速总是低于转动磁场。在同步电机试验台中,转子和定、转场的步调是一致的,也就是说,电动机的转速和磁场的转速是一致的,如果步调不一致或有差别,则称为失步。

    从结构上看,同步电机的定子结构与异步机无二致。三相电流通过时,会形成一个同步转动的磁场;电动机的转子段还具有一个具有正弦波的直流励磁磁场,这种磁场也能由永-久磁铁产生。

    在正常工作状态下,转子的磁场转速和定子的磁场转速是一致的,也就是说,定子和转子的磁场处于相对静止的状态,这就是同步电动机的同步特性,如果两者不符合,那就是电动机的故障。

    根据转子转动的方向,如果转子的磁场比定子的磁场更早,则可以认为是由转子的磁场占主导地位,也就是在动力的作用下,将能量转化为发电机;反之,采用电机转子的转动方向作为参考,如果转子的磁场比定子的磁场慢,则可以认为是定子磁场带动转子的转动,电机在电机的位置上。电动机在运转时,随着转子拖动载荷的增大,转子的磁场与定子的磁场滞后程度也相应增大,其前后关系用周角来表示,又称为功角,功角的大小可以反映电机的输出功率,在相同的额定电压和额定电流下,功率越大,功角也就越大。

    不管是电动机,还是发电机,在空载状态下,理论上都是零的,也就是说,两个方向的磁场是完全一致的,但实际上,由于电机的损耗,两个方向都有一个影响。

    在不同步的情况下,同步电机试验台的功角会发生变化。定子磁场作用于转子,其驱动功率为转子;在定子磁场超前于定子磁场的情况下,定子场对转子的作用是阻力,因此,转子的平均力矩为0。因为转子没有获得任何的扭矩和动力,所以就缓慢地停止了。

    在定子磁场的牵引下,同步电机的磁场转动。在两个磁场中有一个旋转速度相同的固定力矩。当它们的转速不相等时,就没有同步扭矩,电动机也会缓慢地停止。“失步现象”是由于电机的转速不能与定子的磁场保持同步,从而使电机的同步力矩消失,从而使转子缓慢地停止。当出现失步时,定子电流急剧升高,对电动机非常不利,必须立即断开,防止电动机受到损伤。

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