为什么凸极同步电机不均匀气隙缺可以产生正弦电压

xiao2hei

首先申明一下，我不认为自己的提问有问题：
1.假设电枢定子流过三相正弦电流产生幅值恒定磁势（行波），但由于气隙不均匀，产生的磁场必然不是正弦波形
2.转子通过极弧修形，将矩形磁势产生准正弦磁场
3.定转子合成磁场不是正弦分布，因此定子感应电势就不是正弦波。
4.定子感应电势就不是正弦波，那么假设的定子三相对称正弦电流就不成立。

因此可以得出以下结论吗？
1.同步电机的气隙大，不是因为制造或者装配的原因，而是增大气隙可以削弱大量的谐波
2.隐极发电机的波形畸变率小于凸极发电机
3.双馈电机是两套正弦绕组，均匀气隙，因此其电压波形畸变率远小于同步电机。

forlink

1、同步电机气隙大，主要目的是为了提高短路比，增加稳定性。
2、没有验证过，应该是的，不过不会相差大
3、也不一定，还要看饱和程度和负载。假设双馈电机严重饱和，和不饱和同步电机相比，显然后者波形畸变率小。

张老五

1、两个原因都有
2、不一定，因为凸级得可以有不均匀气隙
3、不清楚
但楼主前面的表达是不清楚的，畸变指的是基波，有没有谐波并不影响结论

tech4

回复 2# forlink
我赞成forlink队长的观点

xinjing

这个帖子值得关注一下。

xiao2hei

回复 3# 张老五

我的问题可能没表达清楚
我说下我的第二问
我认为隐极的电压畸变率小于凸极是因为
1.隐极气隙均匀，定子可以保证磁密正弦分布，转子产生的磁密可以近似正弦分布，合成的气隙也是正弦
2.凸极的气隙不均匀，定子的正弦磁势不能变成正弦分布磁密。转子的极弧可以使矩形变得正弦分布，   合成不是正弦，谐波很大。因此通过气隙削弱大量谐波。
3.同样气隙的话，电压波形隐极好于凸极。
此外你说的畸变似乎不对，畸变是谐波总量与基波的比值。谐波少，必然畸变率变小

张老五

我说的意思是，前面所提到的磁场波形畸变都是指基波电流产生的磁场，因此就就不必再讨论畸变的磁场在电流中产生的谐波电流的影响

xiao2hei

回复 2# forlink
您说的短路比我的确没有考虑到，对于电网来说，的确是个很关键的参数
1.是否说明，直接挂网的各类发电机（不经过变流器），为了对抗短路，都必须增大气隙，提高短路比。浪费大量的铜导线。短路比这个参数就是为了加强电网的稳定性，牺牲材料来实现。
2.畸变要比较的话，当然是指同处于相同饱和程度的而言的。
3.在比较饱和的情况下，隐极和凸极谐波都比校多，因此可能波形品质都差不多。但在非饱和下，我认为自己的推论没有问题。
4.为了充分利用铁磁材料，可能实际上同步发电机电机都比较饱和。因此两个波形品质可能差别不大。
5.双馈电机倘若增大气息，是否可以增强变频器的触发容错率。

forlink

回复  forlink
您说的短路比我的确没有考虑到，对于电网来说，的确是个很关键的参数
1.是否说明，直接挂 ...
xiao2hei 发表于 2011-3-26 18:38

                               
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前4条都同意，对双馈电机不了解，不妄发议论

anny22

我给你个解释，是因为转子上有阻尼条，阻尼绕组是防振动的，但是有了它，凸极同步电机就要在空载时让气隙稍微不对中，用以产生正弦波，否者波形类似平顶波，谐波会很大，答案满意否？！

标准答案

此帖技术含量极高，有必要深入讨论下去，可能会变成精华帖。

标准答案

anny22 发表于 2013-11-19 22:12
我给你个解释，是因为转子上有阻尼条，阻尼绕组是防振动的，但是有了它，凸极同步电机就要在空载时让气隙稍 ...

似乎答非所问！你就木有理解楼主的意思！

long98194

1、楼主的推理有一定的道理，同步机没有绝对的正弦波，只是趋于正弦波；
2、“增大气隙可以削弱大量的谐波”？？？不完全同意这个观点，不是所有的谐波都能通过加大气隙来解决，我认为加大气隙可以削弱齿槽效应故能降低齿谐波。

张老五

似乎，用定转子合成磁场来理解更直观一些

张老五

kt133a 发表于 2014-3-2 10:37
2、不一定，因为凸级得可以有不均匀气隙

我的看法是，这个跟线速度并非直接关系，主要是加工方式的限制