同步電動(dòng)機(jī)工作時(shí),定子的三相繞組中通入三相對(duì)稱(chēng)電流,轉(zhuǎn)子的勵(lì)磁繞組通入直流電流。在定子三相對(duì)稱(chēng)繞組中通入三相交變電流時(shí),將在氣隙中產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。在轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組中通人直流電流時(shí),將產(chǎn)生極性恒定的靜止磁場(chǎng)。若轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)的磁極對(duì)數(shù)與定子磁場(chǎng)的磁極對(duì)數(shù)相等,轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)因受定子磁場(chǎng)磁拉力作用而隨定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)同步旋轉(zhuǎn),即轉(zhuǎn)子以等同于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的速度、方向旋轉(zhuǎn),這就是同步電動(dòng)機(jī)的基本工作原理。
圖1 -10 同步電動(dòng)機(jī)無(wú)平均轉(zhuǎn)矩
a)定子磁極滯后轉(zhuǎn)子磁極;b)定轉(zhuǎn)子磁極無(wú)相對(duì)位移;
c)轉(zhuǎn)子磁極滯后定子磁極
同步電動(dòng)機(jī)僅僅依靠定子三相繞組和轉(zhuǎn)子磁極,是不能起動(dòng)的。這是由于同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速?gòu)牧汩_(kāi)始增大的過(guò)程為非同步狀態(tài),同步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩的平均值等于零。圖1 -10中說(shuō)明了同步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)無(wú)平均轉(zhuǎn)矩的原因。圖1-10中為磁極在不同的相對(duì)位置時(shí),所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩情況,圖1 - 10a)所示為旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)按n0方向試圖使轉(zhuǎn)子同方向旋轉(zhuǎn),但是定子磁極位置滯后轉(zhuǎn)子磁極,由于磁極之間的吸引力,轉(zhuǎn)子受到一負(fù)的轉(zhuǎn)矩,使轉(zhuǎn)子向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。圖1-10b)所示為磁極之間無(wú)相對(duì)位移,上下磁極僅有徑向拉力,不產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。圖1 -10c)中情況與圖1- 10a)中的相反,轉(zhuǎn)子受到正的轉(zhuǎn)矩的作用,使轉(zhuǎn)子跟隨定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。就這樣,轉(zhuǎn)子受到忽正忽負(fù)轉(zhuǎn)矩的作用,電動(dòng)機(jī)無(wú)法正常起動(dòng)。
所以,以往的同步電動(dòng)機(jī)都采用異步起動(dòng)法起動(dòng),就是利用裝設(shè)在磁極極靴上的阻尼繞組所產(chǎn)生的異步轉(zhuǎn)矩來(lái)起動(dòng)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速接近同步轉(zhuǎn)速時(shí),勵(lì)磁柜投入工作,把直流電流送入勵(lì)磁繞組,從而產(chǎn)生同步轉(zhuǎn)矩,將電動(dòng)機(jī)牽人同步,從而結(jié)束起動(dòng)過(guò)程。
1.輔助電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)法:借助一臺(tái)與待啟動(dòng)電機(jī)同磁極對(duì)數(shù)的異步電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)啟動(dòng)。
2.異步啟動(dòng)法(常采用):先不給同步電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁電流,同步電動(dòng)機(jī)以異步方式運(yùn)行,待電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速接近同步是加入勵(lì)磁電流牽入同步狀態(tài)。(即有兩個(gè)階段 :異步啟動(dòng)和牽入同步)
3.變頻啟動(dòng)法:先在轉(zhuǎn)子中加入勵(lì)磁電流,利用變頻器逐步提高定子兩端的電源頻率,使轉(zhuǎn)子磁極在開(kāi)始啟動(dòng)時(shí)就與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)建立起穩(wěn)定的磁拉力,從而同步啟動(dòng)。
(另外,同步機(jī)停車(chē),采用電力制動(dòng),最方便就是采用能耗制動(dòng))
TKK1600-4/1430 11KV同步電機(jī)(技術(shù)參數(shù))——西安西瑪電機(jī)
型 號(hào) TKK1600-4/1430 額定轉(zhuǎn)數(shù) 1500r/min 絕 緣 等級(jí) F
額定功率 1600kW 防護(hù)等級(jí) IP54 起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù) 1.38
額定電壓 11000V 冷卻方式 IC616 牽入轉(zhuǎn)矩倍數(shù) 0.89
額定電流 98A 勵(lì)磁電壓 29.6V 最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù) 2.0
功率因數(shù) 0.9(超前) 勵(lì)磁電流 304A 起動(dòng)電流倍數(shù) 4.25
額定頻率 50Hz 接法 Y 總 重 量 18800kg