安全用具是防止触电、坠落、电弧灼伤等生产事故，保障工作人员安全的各种专用工具和用具。绝缘安全用具又分为基本安全用具和辅助安全用具两类。不能用辅助安全用具直接接触高压电气设备的带电部分。......
2023-07-01
同步电机的原理和分类详解
【摘要】：同步电机转子上可能有补偿绕组和阻尼绕组，补偿绕组用于补偿直轴电枢反应，阻尼绕组用于减小同步电机的振荡。图6.1中，阻尼绕组D以转子dq坐标系上的Dd、Dq两个等效绕组表示。图6.2 同步电机磁动势2.同步电机的分类从转子产生励磁的方式分类，同步电机可分为可控励磁同步电机和永磁同步电机两类。永磁同步电机又有正弦波永磁同步电机和梯形波永磁同步电机两种。
1.同步电机工作原理
同步电机由电枢和励磁两部分组成，如图6.1所示。电枢在定子上，与异步电机相同，一般是三相绕组（A、B、C）；励磁在转子上，励磁由直流绕组F或永久磁铁产生，转子上一般还有短路的阻尼绕组Dd和Dq。定子绕组产生定子磁动势Fs，转子绕组或永久磁铁产生励磁磁动势Ff，Fs和Ff合成产生气隙磁动势Fδ。Fs、Ff和Fδ都以相同的同步角速度ω1旋转（ω1=2πf1/np）。
同步电机工作在电动机状态时，定子绕组接交流电源，定子磁动势Fs与转子磁动势Ff合成产生气隙磁势Fδ，如图6.2a所示，气隙磁动势Fδ与转子磁动势Ff的作用，对转子产生电磁转矩，带动转子和负载旋转，将定子输入的电功率转化为机械功输出。如果将气隙合成磁动势以等效磁极Nδ-Sδ表示，转子励磁以等效磁极Sf-Nf表示，则气隙等效磁极Nδ-Sδ牵引转子等效磁极Sf-Nf同步旋转，且气隙等效磁极Nδ-Sδ领先转子等效磁极Sf-Nf的角度为功率角θ。同步电机工作在发电机状态时，转子由原动机拖动，转子励磁Ff领先气隙磁动势Fδ，功率角θ为“-”，将原动机机械功转化为电能输出，发电机状态时电机磁动势和等效磁极的关系如图6.2b所示。
图6.1 同步电机工作原理
因为同步电机由磁场的互相牵引产生转动，因此磁场的旋转速度就是电机的转速，在电动状态，电动机的转速与电源频率成正比，改变频率就可以调节转速；在发电状态，原动机的转速决定了发电机的输出频率，原动机转速稳定，发电机输出频率也是稳定的。
同步电机的转子一般有隐极和凸极两种，隐极式转子气隙均匀，凸极式转子气隙不均匀，直轴方向磁阻小，交轴方向磁阻大，使直轴电枢反应电抗和交轴电枢反应电抗不相同，这是建模时要注意的。
同步电机转子上可能有补偿绕组和阻尼绕组，补偿绕组用于补偿直轴电枢反应，阻尼绕组用于减小同步电机的振荡。阻尼绕组是转子上安装的短路导体，相当于异步电动机的笼型转子，因此同步电动机起动方式之一是利用阻尼绕组，使同步电动机先以异步方式起动，在接近同步转速后再接通转子励磁使电机牵入同步，在达到同步转速后阻尼绕组的感应电流为0，阻尼绕组失去作用。图6.1中，阻尼绕组D以转子dq坐标系上的Dd、Dq两个等效绕组表示。
图6.2 同步电机磁动势
2.同步电机的分类
从转子产生励磁的方式分类，同步电机可分为可控励磁同步电机和永磁同步电机两类。
（1）可控励磁同步电机 转子为直流励磁绕组，转子励磁可以通过直流励磁电流调节，一般导入励磁电流需要在电机轴上安装集电环和电刷。如果在同步电机轴上安装绕线转子异步发电机，绕线转子异步发电机的转子绕组接二极管整流器（整流器同轴旋转），由二极管整流器向同轴同步电机转子上的励磁绕组提供励磁，则可以取消普通同步电机轴上的集电环和导入直流电的电刷，组成无刷可控励磁同步电机。无刷可控励磁同步电机通过调节绕线转子异步发电机的定子三相电压就可以调节励磁电流，提高了同步电机运行的安全性，减小了维护工作量。可控励磁同步电机是广为应用的同步电机。
（2）永磁同步电机 转子为永久磁铁，不需要一般同步电机轴上的集电环和电刷，结构较为简单，在中小容量系统中应用越来越多。永磁同步电机又有正弦波永磁同步电机和梯形波永磁同步电机两种。
1）正弦波永磁同步电机。定子绕组与一般交流电动机相同，为三相分布式绕组，在输入三相正弦交流电时，每相产生的磁场为正弦波，故称为正弦波永磁同步电机。一般永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Machine，PMSM）即是指正弦波永磁同步电机。
2）梯形波永磁同步电机。定子一般采用集中式绕组，输入三相矩形波交流电时，各相产生的磁场为梯形波，故谓之梯形波永磁同步电机。梯形波永磁同步电机是从直流电机演化而来，它将直流电机转子上的电枢放到定子上，不再需要直流电机的电刷和换向器，因此梯形波永磁同步电机一般都称为无刷直流电动机（Brushless DC Motor，BLDM）。梯形波永磁同步电机与直流电机一样采用调压调速方式，通过调节定子三相矩形波电压（斩波调压）调节电流，从而调节转速，因为其采用斩波调压，转矩脉动较大，一般使用在对转矩平稳要求不太高的场合。梯形波永磁同步电机有专用控制芯片，制造成本较低，控制简单方便，在中小功率范围使用较多。
有关电机运动控制系统的文章
- 详细阅读
-
淬火工艺规范和分类详解详细阅读
图2-22 淬火工艺规范图2.淬火工艺分类根据冷却形式的不同，淬火工艺主要分为：单介质淬火、双介质淬火、分级淬火和等温淬火等，见图2-23。图2-23 钢热处理淬火工艺规范及类型a）单介质淬火 b）双介质淬火 c）预冷淬火 d）分级淬火+冷处理 e）Ms点以上分级淬火 f）贝氏体等温淬火 g）Ms点以下分级淬火 h）预淬贝氏体等温淬火从第一种介质转移到第二种介质时的淬火工件温度，与工件的有效尺寸有很大关系。......
2023-06-24
-
串级调速系统的原理和分类详细阅读
图5-11采用直流附加电动势的串级调速原理框图2.串级调速的分类从功率传递方向来看，串级调速实质上就是利用附加电动势Eadd控制异步电动机转差功率而实现调速的。因此，串级调速系统的基本运行状态可以通过功率传递关系来分析。但由于转速较低时，直流电动机不能产生足够的附加电动势，所以这种串级调速系统调速范围不大，通常在2∶1以内。图5-14机械串级调速......
2023-06-25
-
纸和纸板的分类及规格详解详细阅读
（一）纸和纸板的分类一般把定量小于225g/m2或厚度小于0.1mm的称为纸，定量大于225g/m2或厚度大于0.1mm的称为纸板。（二）纸和纸板的规格纸和纸板的规格包括纸张的尺寸和质量。纸和纸板的尺寸按国际或国家标准均有一定规定，也可以根据用户需求另作安排。纸张幅面允许的偏差为±3mm，符合上述尺寸规格的纸张均为全张纸或全开纸。1令纸为500张，每张的大小为标准规定的尺寸。......
2023-06-23
-
NTC热敏电阻的工作原理和参数详解详细阅读
图2-15 NTC软启动电路热敏电阻是由锰钴镍的氧化物烧结而成的半导体陶瓷制成的，具有负温度系数，随着温度的升高，其电阻值降低。热敏电阻的主要参数如下：1）RT0：零功率电阻值，表示室温为25℃时的电阻值。过热保护时将热敏电阻并接在输入电路中。如果将电阻换为热敏电阻，就可解决这一问题。随着电流通过发出热量，热敏电阻的阻值迅速减小，启动成功，功耗降低。这就是热敏电阻限流软启动的作用。表2-14 热敏电阻的型号及主要参数......
2023-06-25
-
涡轮增压器的结构和工作原理详解详细阅读
在介绍涡轮增压柴油机工作原理之前，先回顾一下柴油机的基本工作原理及其与空气增压系统的关系。中间体既是增压器的支承机构，又是增压器的润滑冷却装置。涡轮增压器可使非增压柴油机在高原上工作时得到氧气补偿。柴油机和涡轮增压器相匹配，使进气管压力保持标准大气压。装有增压器的柴油机称为增压柴油机，而直接从大气中吸入空气的柴油机称为非增压柴油机。增压比是增压柴油机的主要性能指标之一，用πk表示。......
2023-09-23
-
埋弧焊设备的分类和组成详解详细阅读
（一）埋弧焊设备的分类按照用途 埋弧焊设备分为通用和专用两种。通用埋弧焊设备广泛用于各种结构的纵环缝对接、角接。按送丝方式 埋弧焊设备分为等速送丝式和变速送丝式两种。单丝埋弧焊设备运用最广泛，双丝和多丝是为了提高生产率，带状主要用于大面积堆焊。图3-41 常见埋弧焊设备的形式（二）埋弧焊设备的组成埋弧焊设备包括埋弧焊机、机头、控制箱、支架或导轨及辅助设备。埋弧焊机由焊接电源机械系统和控制系统三部分组成。......
2023-06-23
-
金翅雀：鸟类图鉴，特征、分类和繁殖周期详解详细阅读
中文名 金翅雀拉丁名 Carduelis sinica英文名 Greenfinch分类地位 雀形目雀科体长 12～14cm体重 15～22g野外识别特征 小型鸟类，喙肉色，基部粗壮，端部尖锐，头顶至后颈灰色，其余体羽以灰黄绿色为主，翼上和翼下具有醒目的金黄斑，腰至尾羽基部亦为金黄色。雌鸟似雄鸟而偏暗淡，金黄色较少。飞行迅速，振翅发出“呼呼”声，鸣声为清脆而带有颤音的“滴、滴”声。雌鸟孵卵，孵化期约为13天。雏鸟晚成，经双亲共同喂养约15天后可离巢。......
2023-11-03
相关推荐