请教异步发电机的能量交换原理

laplace

鼠笼型异步电机的发电原理很多书都有介绍，一旦转子速度高于同步速度，电机即过渡到发电状态。
但是，无论是电动机状态还是发电机状态，电机都需要外部电源（或自发电电源）供电。那么，这个发出来的电能又是以怎样的形势反馈到电网或者电能存储装置中去的呢？
请了解的朋友不吝赐教！先谢谢了！

张老五

外部供电只是提供励磁所需的能量，发出的电是由机械能转换而来

laplace

回复 2# 张老五
谢谢您的回复，不过您所说的我还是明白的。
我不明白的是这个发电发出的能量是以怎样的形势回馈到电网或者储能设备的，可否详细地说明。

laplace

看的人多，回复的人少呀！

xinjing

异步电机一般都是没有副励磁机或者滑环的，如果要用做发电机状态，就需要加装必要的装置通入励磁电流。

标准答案

回复  张老五
谢谢您的回复，不过您所说的我还是明白的。
我不明白的是这个发电发出的能量是以怎样的形势 ...
laplace 发表于 2010-8-3 00:54

                               
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不明白你哪不明白！
这个发电发出的能量是以怎样的形势回馈到电网或者储能设备的
当然是以电能的形式回馈到电网或者储能设备的，这个有什么疑问吗？

欧阳庆

看来laplace是想知道,这个电能是他的电机发的,需要认出它来才好. 既然电机已经联网,它在电动状态时(除同步调相外),就从电网吸收无功和有功; 在发电状态时,它就向电网送出无功和有功,它当然是以电能的形式出现.

标准答案

对笼型异步电机无论是发电状态还是电动状态都需要电网提供滞后的无功！

laplace

首先，斑竹有些失望，这样的回答不至于还给加分吧？到西莫来的人，不至于连发电发出的是电能都不知道。
我觉得“标准答案”同志把我的问题想的太简单了，或者说我没有说明白。
一个鼠笼异步电机需要建立一个同步磁场，为此，就需要给电机提供正弦电压，当然，也必须产生正向的正弦电流才可以建立起这个正方向的同步磁场。从矢量角度来说，就是正方向的电压和电流。
那么当转子的速度超过同步转速的时候，理论上外部施加的正向转距与同步速度产生的正向转距相平衡，并生产出能量回馈到电网。而能量回馈又是通过定子绕组这个唯一路径。
回馈电能无非是两种形式，一种是正电压负电流，一种是正电流负电压。而前面说，为了产生同步旋转磁场，定子绕组的电压和电流都应该是正方向的。所以，我的问题就在此，回馈的能量形势与励磁的能量形势是相矛盾的。
我觉得应该用矢量图能说明这个问题。但是，因为想听听别人的答案，所以不好再问题上定方向。但是，发现大家把这个问题想的过于简单了。或者，我之前的理解有一个致命的错误导致我把问题复杂化了。

标准答案

说了半天还是没有搞明白楼主想问什么？可能我理解的不对或者说理解不了楼主的意思，其他网友都没有理解楼主的意思，那极大的可能就是楼主没有交代清楚到底想问什么！到底让我们回答什么？我实在想象不出除了以电能的形式回馈电网还能说出以其他别的“什么形式”回馈电网！！！

laplace

回复 10# 标准答案
你可能没有仔细看我的问题和补充。
这个“形式”不是指是“电能”还是“机械能”或者“磁能”。这样小儿科的问题，我觉得初中生也是能回答的。
在9楼我说了，电能的回馈和供给是存在矛盾的。
以一个电池为例，他只能有两种状态，供电或充电。当他高于外部电压，他就供电，低于外部电压他就被充电。
那么，对于一个交流电网来说，他怎样既能给异步机供电励磁，同时又被异步机的发电回馈“充电”呢？

欧阳庆

laplace， 有的事情是的好好的捉摸一下，不别一下子拿出你的结论。但有些事也不要吓捉摸，或有一些想法就咬住不放，可以多问几个为何？或看看其他的人有何种好想法。你提的问题是该多问几个问号？

JIANGYI

开始作为电动机运行，等转速高于同步转速，就是发电运行，可以给电网输电，同时不需要从电网吸收电能励磁了，本身产生的电流已经可以给自己励磁。

欧阳庆

没想到楼上的回答得如此干脆，爽快和简单，laplace先生，你满意吗？

标准答案

开始作为电动机运行，等转速高于同步转速，就是发电运行，可以给电网输电，同时不需要从电网吸收电能励磁了 ...
JIANGYI 发表于 2010-8-6 15:27

                               
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这种说法值得商榷！

laplace

回复 14# 欧阳庆
说实话不满意呀，呵呵呵。
异步机即使在发电状态下，也是靠电网的供电励磁的。
如果没有电网的励磁，转子自身何来的感应电流呢？
JIANGYI的解释正确的话，那异步发电机在启动的时候就不需要励磁了，因为一开始，转子的速度就已经超过0的同步速度了。

这个问题并不是一个钻牛角尖的问题，其实并不是我最初想到的，而是一位在电机学术上很有造诣的人给我出的问题。我自己一直没想通，查了一些资料也没有结果。
我的感觉应该能用矢量来解释，可惜我的感应电机的基础不扎实。

laplace

回复 15# 标准答案
看来你理解我的问题了~！

张老五

应该是这么说，在电动机状态，电机的励磁能量和机械能量都由电网供给
那么发电机状态呢？励磁能量仍然由电网供给，同时电机向电网输出电能。实际上，能量是双向流动的，在某个时刻，电能从电网流向电机，此时进行励磁，某个时刻，电能从电机流向电网，此时电机发电

圣力

回复  欧阳庆
说实话不满意呀，呵呵呵。
异步机即使在发电状态下，也是靠电网的供电励磁的。
如果没有电 ...
laplace 发表于 2010-8-6 19:18

                               
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不是很懂，但还是掺和一下。
首先有个条件，就是要保证电机的励磁电流始终存在，才有可能在电机转速超越电网供电时电机所能达到的转速，进而转换到发电状态，如发出的电压超过电网供电的电压则应反向向电网供电！

但此状态在电网正常供电的条件下，是不可能成立的！（只要有供电，电机就不可能转化成发电状态）

只有电动汽车电机，在汽车刹车，下坡，减速时，电动机反过来变成了被驱动的发电机，才有可能产生高于电池里的电压，进而给电瓶充电。（在这种状态下，电机的驱动电源应该是主动被关断的，否则应该也发不出电来。

xiao2hei

18楼的电流离散化说法似乎很臆想啊。电机挂电网，高于同步速时，向电网输入电流，但这个电流滞后电压，即有一部分无功功率用来励磁，相当于种菜自给自足，而且对外出售（请允许我这么低俗）。但这种情况存在的条件是电网这个负载的反电势得存在，而且等于发电机的电势。倘若这个反电势消失，则电机就不能发电了。市场不吃菜了，菜农失去了种菜的动力，不种菜的话，自己也没得吃了（请再次允许我这么低俗）。。因此可以说，发电时是自我励磁，但前提条件是外接的“负载反电势的存在”，有压迫才有反抗！