同步电动机及励磁分解

晶闸管的结构与工作原理
外形有螺栓型和平板型两种封装 引出阳极A、阴极K和门极（控制端）G三个联接端 对于螺栓型封装，通常螺栓是其阳极，能与散热器紧 密联接且安装方便 平板型封装的晶闸管可由两个散热器将其夹在中间
A K K G A A G a) P1 N1 P2 N2 K b) c) K
同步电机的特点
• 当电网电压降低或电动机果负载时，同 步电动机的励磁一般能自动调节，实行 强励来保证运行的稳定性。
同步电动机的启动
• 同步电动机的启动就是同步电动机自接 入电网直至转子达到同步转速的过程。 • 为完成这个过程通常采用一下方法： 异步启动法 调频启动法 用辅助电动机启动法 但大部分同步电动机采用异步启动法。
２功率因数可调。同步电动机可以通过 调节其励磁电流，在超前的功率因数下 运行，因而，有利于改善电网的功率因 数。 ３效率高。异步电动机功率因数较低， 因此，效率也低。而相应同步电动机的 效率则较高。尤其在低速同步电动机这 一点更明显。
同步电机的特点
４运行稳定性高。 • 在超前功率因数下运行的同步电动机 其过载能力相应异步电动机的大， • 异步电动机的转矩与端电压的二次方 成正比而同步电动机如果它的励磁电流 不受电网电压影响，其转矩只是随端电 压的一次方成正比。
晶闸管的主要参数
2. 电流定额 1) 通态平均电流 IT(AV) 额定电流----晶闸管在环境温度为 40 C 和规定的冷却状态 下，稳定结温不超过额定结温时所允许流过 的最大工频正弦半波电流的平均值。 使用时应按实际电流与通态平均电流有 效值相等的原则来选取晶闸管 应留一定的裕量，一般取1.5~2倍
G
J1 J2 J3
Байду номын сангаас
G
A
图1-6 晶闸管的外形、结构和电气图形符号 a) 外形 b) 结构 c) 电气图形符号
螺栓式可控硅
平板式可控硅
晶闸管的主要参数
1. 电压定额 1) 断态重复峰值电压UDRM——在门极断路而结温 为额定值时，允许重复加在器件上的 正向峰值电 压。 2) 反向重复峰值电压URRM—— 在门极断路而结温 为额定值时，允许重复加在器件上的反向峰值电 压。 3) 通态（峰值）电压UTM——晶闸管通以某一规定 倍 数的额定通态平均电流时的瞬态峰值电压。 通常取晶闸管的 UDRM 和 URRM 中较小的标值作为该器 件的额定电压。选用时，额定电压要留有一定裕量 , 一般取额定电压为正常工作时晶闸管所承受峰值电压 2~3倍
异步启动法
• 主要依靠在定子投入电网后磁极极靴上的启 动绕组（阻尼绕组）中的感应电流与定子磁 场间的产生的异步转矩来进行启动的。此时 为避免励磁绕组开路感应的高电压将绝缘击 穿，必须将励磁绕组分段开路或短接起来。 在短接时，短接的励磁绕组中会流入较大的 感应电流，这个电流与定子三相旋转磁场相 互作用而产生的转矩，使得电动机的合成转 矩在一半同步转速附近变小，出现最小转矩， 即单轴力矩效应。所以，启动时励磁绕组中 应串联一个电阻值约是5-10倍励磁绕组电阻值 的启动电阻器。以限制感应电流，提高最小 转矩，且能提高牵入转矩。 • 异步启动时，定子电流可达到额定值的6~7倍。
晶闸管简介
• 晶闸管又叫可控硅。它是由四层半导体材 料组成的，有三个PN结，对外有三个电极 〔图2(a)〕：第一层P型半导体引出的电极 叫阳极A，第三层P型半导体引出的电极叫 控制极G，第四层N型半导体引出的电极叫 阴极K。从晶闸管的电路符号〔图2(b)〕可 以看到，它和二极管一样是一种单方向导 电的器件，关键是多了一个控制极G，这就 使它具有与二极管完全不同的工作特性。 • 图2
晶闸管的主要参数
2) 维持电流 IH ——使晶闸管维持导通所必需的最小电流 一般为几十到几百毫安，与结温有关，结温越高， 则IH越小 3) 擎住电流 IL —— 晶闸管刚从断态转入通态并移除触发信 号后， 能维持导通所需的最小电流 对同一晶闸管来说，通常IL约为IH的2~4倍
4) 浪涌电流ITSM ——指由于电路异常情况引起的并使结温超过 额定结温的不重复性最大正向过载电流
直流电从哪里来？
在我们o站电源使用的是交流电。而励磁需要 的是直流电。那直流电是怎么来的呢？这 就需要整流。 整流电路是一种将交流电能转变为直流电能 的转换电路。 整流二极管可以实现这种转换，但它的输出 量仅与电路形式及输入交流电压有关，输 出量不可变。无法满足我们的要求。 但由晶闸管组成的可控整流电路却可以实现。
微机励磁技术
什么叫励磁：
• 励磁——同步电机运行时，在励磁绕组（电机转 子绕组）中通入直流电流建立磁场的过程，称为 励磁。这个直流电流称为励磁电流。而供给电流 的整个系统称为励磁系统。 • 目前，励磁采用wwww生产的型微机全控励磁 装置。该装置是以电力电子技术、现代控制理论 与微机技术相结合的新一代励磁调节控制装置。 • 我们本次学习就以该装置进行讲述
三相同步电动机的结构
• 转极（旋转磁极）式同步电机 • 转枢式同步电机
同步电机的特点
１转速恒定。 在运行过程中，只要电源频率一定，同 步电动机的转速不随负载大小而改变， 负载的变动只是使其功角发生变化。负 载增加时功角变大，负载转矩或阻转矩 大到使电动机功角超过极限时，电动机 失步。
同步电机的特点
发电机励磁相关培训资料
学习思路
• 旋转电机－三相异步电机原理－三相同 步电机－异步起动法－如何牵入同步－ －需要直流－励磁－整流电路－装置原 理，，维护，，调试。
同步电动机
• 同步电动机是交流电机（同步电机）的 一种类型，它的转速与电源频率之间有 着恒定的同步关系。n=60f/p • 以同步电动机为例： • 额定转速200r/min 额定频率50Ｈz • P=60×50÷200=15 • 说明：P为磁极对数。
晶闸管的主要参数
3. 动态参数
除开通时间tgt和关断时间tq外，还有：
(1) 断态电压临界上升率du/dt 指在额定结温和门极开路的情况下，不导致晶闸 管从断态到通态转换的外加电压最大上升率 在阻断的晶闸管两端施加的电压具有正向的上升 率时，相当于一个电容的J2结会有充电电流流过， 被称为位移电流。此电流流经J3结时，起到类似门 极触发电流的作用。如果电压上升率过大，使充 电电流足够大，就会使晶闸管误导通