同步机的滑差试验


滑差试验是一种简单的空载试验,用于确定凸极同步机的直轴和交轴同步电抗。在此试验中,将额定频率的小电压施加到同步机的三相定子绕组。励磁绕组不励磁且保持开路。

滑差试验电路布置

滑差试验的电路布置如图 1 所示。

转子由辅助电机驱动,速度略低于或高于同步速度。旋转方向应与定子产生的旋转磁场方向相同。

连接在开路励磁绕组端子上的电压表指示的小电压读数表明转子旋转方向正确。

转子以接近同步速度($𝑁_{𝑆}$) 的速度($𝑁_{𝑅}$) 旋转,并且在电枢产生的旋转磁场和实际的凸极之间存在一个小滑差。因此,电枢磁动势和凸极之间的相对速度等于滑差速度($𝑁_{𝑆}$ − $𝑁_{𝑅}$) 。

由于电枢磁动势缓慢地经过实际的磁极,因此电枢磁动势波的峰值将与实际凸极轴线对齐,如图 2 所示。

磁极轴线为直轴或 d 轴。在此位置,小气隙提供的磁阻最小,这导致由线路电流表 A 指示的最小励磁电流 𝐼𝑚𝑖𝑛

在此位置,电枢磁通与励磁绕组的链路最大,并且此磁通链路的瞬变率为零。因此,励磁绕组中感应的电压为零。因此,可以在示波图上找到 d 轴,如图 4 所示。

从该图中,直轴同步电抗由下式给出:

$$\mathrm{𝑋_{𝑑} =\frac{𝑎𝑏}{𝑐𝑑}}$$

经过四分之一的滑差周期后,电枢波的峰值与交轴对齐。在此位置,由较大气隙提供的磁阻最大,如图 3 所示。

由于磁阻高,需要较大的励磁电流才能产生相同的气隙磁通。此最大电流 (𝐼𝑚𝑎𝑥) 也由线路电流表 A 测量。在此位置,电枢磁通与励磁绕组的链路也为零,并且此磁通链路的瞬变率最大。结果,励磁绕组上的感应电压最大。因此,q 轴也可以位于图 4 的示波图上。从该图中,交轴同步电抗由下式给出:

$$\mathrm{𝑋_{𝑞} =\frac{{𝑎^{′}}{𝑏^{′}}}{𝑐^{′}𝑑^{′}}}$$

更新于: 2021 年 10 月 14 日

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