东北大学硕士学位论文第四章交交变倾同步电机阻尼绕组步电机磁链下降不受阻碍,定子电流的电枢反应影响使气隙磁链进一步下跌,加上定子电流响应慢,使其加速转矩小且响应慢。因此,在弱磁加速过程中,阻尼绕组加快了同步电机速度响应。四、负载冲击变化时阻尼绕组对电机特性的影响 应用于轧钢机主传动的交交变频同步电机,要承受轧钢的频繁负载冲击。图 4-3为GE公司在实验室模拟轧钢冲击负载的响应过程,即同步电机在50额定转速下稳定运行时,负载转矩从零突然阶跃到1.5倍额定值,电机运行特性的波形图。首先分析无阻尼同步电机的运行特性。当电机突加负载时,负载角6迅速拉 开,电机产生动态速降,由于速度调节器的控制作用,同步电机迅速出现定子转矩电流并产生电磁转矩,阻止速度降落并把电机加速到原来速度。由于定子转矩电流的突变,电枢反应将造成电机气隙磁链降落,磁链的下降使电磁转矩减少,又进一步加剧了电机速降。通过磁链调节器的控制,增加转子励磁电流来抵消电枢反应影响,使磁链回升到额定值。由此可见,无阻尼同步电机在突加负载时出现的速度和磁链的降落是靠控制系统的调节来补偿的。但是,同步电机的速度和磁链调节回路的调节时间都要在I OOrns以上,这就是说,由于控制系统的调节滞后,使无阻尼同步电机出现较大的磁链降落,如图4-3(b),并产生较大的动态速度降,如图4-3(a)e无阻尼同步电机在负载冲击条件下,山于控制系统的调节滞后影响,负载角 的突变很容易发生振荡。由图4-3看出,无阻尼同步电机在1.5倍负载冲击时,d角发生较大幅度的振荡,并引起磁链、电流也产生振荡。有阻尼同步电机在突加负载时,阻尼绕阻因负载角6' 的变化而产生阻尼电流,东北大学硕士学位论文第四章交交变细网步电机阻尼晓妞该电流一方面补偿定子电流产生的电枢反应,维持气隙磁链恒定,另一方面与定子电流相互作用,直接产生阻尼异步转矩,增强电磁转矩,阻止负载角s的变化。由((2-17)式可以推出阻尼异步电磁转矩的表达式为To =(与、 cos 8+L.,i,si n a)i.,(4一11)}1|}翩||seL翩一铸翩』r,(。)转速n(n)气破陇链WaAA.-I认.朋二!几旧.!收11口UI勺川u.mu nrn(c)负载角n( d)电磁转矩Te图4-3突加负载过渡过程全阻尼一一一无阻尼半阻尼东北大学招士举位论丈第四章交交史翔同步电机队尼烧组阻尼异步电磁转矩对总的电磁转矩的增强作用远比控制系统调节来得快,来得直接,因此,有阻尼同步电机在负载冲击时,阻尼绕组产生的阻尼异步电磁转矩可以有效地抑制负载角5的振荡,具有比无阻尼同步电机大得多的过载能力。由图4-3(b)可见,有阻尼同步电机的气隙磁链下降小,速度降也比无阻尼同步电机小得多[见图4-3(a)]o