异步电机的其它运行方式1

异步电机的其它运行方式、单相异步电动机
20.1 异步发电机 二、异步发电机的运行
1、并网运行
应用:适用于小容量水电站及风力发电站。
功率:激磁电流（无功性质）由电网提供;原动机输 入机械功率增大,则转速增大,输出有功增大。
2、独立运行（自激异步发电机）
应用:适用于农村、山区、牧场、输电网不能达到 的地方。
转速。
自激条件 1)转子有剩磁；
Es
0
2)在一定的转速下，电容值
必须大于临界电容值。
电容线 A
空载特性
I0
I0
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20.1 异步发电机
二、异步发电机的运行
2、独立运行（自激异步发电机）
调节原理
电压和频率大小与电容值、电机转速及负载情况有
关。
f1
pn1 60
pn
601 s
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20.1 异步发电机 二、异步发电机的运行
1、并网运行
异步发电机与同步发电机对比： 2)异步发电机的优点是并入电网方便，易于采用 自动控制，运行时对转速没有严格的要求，造 价低廉，运行可靠，维修方便。在短路故障时， 异步发电机将失去激磁，不会供出大的稳态短 路电流。
负载增加，转差率|s|增大，要维持f1不变，必须相 应提高转速n；负载感性电流增大，必须加大电容
量，才能维持电压不变。
一般采用笼型异步电机
运行方式：
电动机 (0<s<1), 发电机(s<0), 电磁制动(1<s),
移相器或感应调压器(s＝1)
20.1 异步发电机
U1 E1 I1Z1
一、异步发电机的电磁关系 1．方程式(s<0)
Im
E1 Zm
I1 I2 Im
E2
I2
r2 s
jx2
E1
E2
j4.44
f1w1kw1m
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20.1 异步发电机 一、异步发电机的电磁关系
2．相量图(s<0)
jI1x1 U1 E1 I1r1
E1 E2 Im与s的正负无关。
I2
I2a
I2
r2 s
E2 ＝ jx2
r22
E2r2 (sx2 )2
s-j
r22
E2 x2 (sx2 )2
s2 = I2a
异步发电机
s Ic c
I0
3Ic
3U0 xc
3U0 1
3U01c
Es
1c
•空载特性(饱和曲线)
E1
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20.1 异步发电机
二、异步发电机的运行
2、独立运行（自激异步发电机）
稳定电压
U0 临界电容线 U0
•大小: 电容线与空载特性的交点。
•调节: 改变电容的大小或转子
I2r
转子有功电流与转子电动势反相位;转子
I2 r
2
无功电流总是落后于转子电势90°。
1 Im
m
I2
I1
I2
r2 s
E1 E2
jI2 x2
输入有功功率小于0,表明输出有功功率,是发电机运行。
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20.1 异步发电机 一、异步发电机的电磁关系
3．等效电路（与电动机相同）(s<0)
激磁:感性无功,并接电容器(通常为三角形连接)。
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20.1 异步发电机
接至负载
二、异步发电机的运行
2、独立运行（自激异步发电机）
激磁原理
U0
I0
C
C
IcC
s Es Ic (与s同相）
n>n1
c (与s同相） E I E1 原动机 稳定电压
•电容线(直线)
s 0,
1
s
s
r2
0
r1 jx1
r2
jx2
其对应的压降为一负值， U1 意味着转子绕组所串联的
I1
rm
I2
Im
jxm
1s s
r2
实际应是一个与电流值成 正比且同相位的电动势，
异步发电机的等效电路
其值为。
异步电机的其它运行方式、单相异步电动机
4．功率、转矩平衡关系
吸收的功率
总输入功率 P1 = PΩ + pm+pad PM= PΩ -pCu2
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20.1 异步发电机 二、异步发电机的运行
异步发电机与同步发电机对比：
1)同步发电机可以发出感性无功,供给电网中感性 负载所需的无功功率; 而异步发电机从电网吸收感性无功功率来激磁，并供 给定、转子的漏抗对应的无功,使电网的功率因数下降, 这是异步发电机最大的一个缺点。
1.了解异步发电机的运行原理 2.了解异步电机的三种制动方法 3.了解移相器和感应调压器的基本原理 4.了解单相异步电动机基本原理和起动方法
异步电机的其它运行方式、单相异步电动机 主要内容
➢异步发电机 ➢异步电机的制动运行 ➢移相器和感应调压器 ➢单相异步电动机
异步电机的其它运行方式、单相异步电动机
pcu1 m1
r1
jx1
I1 P2 m1
pFe
m1
Im
U1
pcu2 m1 r2 jx2
rm
I2
P m1
jxPmM m1
1
s
s
r2
输出电功率 P2= PM -pCu1 -pFe pad
pcu 2
pcu1
P1 P pm pad T1 TM T0
P1 (机)
Pwenku.baidu.com
PM
pm
功率流程图
P2(电) pFe
异步电机的其它运行方式、单相异步电动机
20.1 异步发电机 二、异步发电机的运行
1、并网运行
由原动机将电机拖动致同步速且使转子旋转方向和定子 旋转磁场方向一致即可投入电网，然后提高原动机转速使 n>n1,即成为异步发电机运行。 转子的转速
定子绕组的电动势和电流频率决定于电网的频率, 而与转差率s无关;定子电流的大小和相位与s有关。
内容回顾
1)改变同步转速
改变极对数:变极调速（笼型） 改变电源频率:变频调速
2)不改变同步转速 （改变转差率）
改变电源电压:调压调速 转子串电阻调速（绕线式） 转子串附加电动势调速:串级调速
第三篇 异步电机
第二十章 异步电机的其它运行方式 第二十一章 单相异步电动机
异步电机的其它运行方式、单相异步电动机 本章基本要求