同步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí),負(fù)載制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的大小決定了它從電網(wǎng)吸取的有功功率民的大小。然而,同步電動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)一樣,即在勵(lì)磁電流不變時(shí),有功功率的改變將引起功率用改變。由相量圖可知,此時(shí)也必將引起無(wú)功功率的變化。但這是負(fù)載變化的間接結(jié)果,不是主動(dòng)調(diào)節(jié)。
與同步發(fā)電機(jī)相似,當(dāng)同步電動(dòng)機(jī)輸出有功功率 p2 恒定而改變其勵(lì)磁電流時(shí),其無(wú)功功率也是可以調(diào)節(jié)的。為簡(jiǎn)便起見(jiàn),仍以隱極機(jī)為例,且不計(jì)磁路飽和影響,忽略電樞電阻,有 p1≈pem。而 p2恒定,if變化時(shí),若視 if與 pfe和 pad無(wú)關(guān),則 pem為常數(shù),即
圖1 同步電動(dòng)機(jī)無(wú)功功率調(diào)節(jié)時(shí)的相量圖
1) 當(dāng)i與u同相,=0,即cos=1.0。此時(shí)電動(dòng)機(jī)的無(wú)功功率為零,此時(shí)的電樞電流為最小值,所對(duì)應(yīng)的勵(lì)磁電流我們叫做正常勵(lì)磁電流。
2)增加勵(lì)磁電流,則空載電動(dòng)勢(shì)e0相應(yīng)增加,
電樞電流由i1 ,i2,電動(dòng)勢(shì)變化到e02,此時(shí)整個(gè)系統(tǒng)出現(xiàn)了無(wú)功電流,并且是超前,即此時(shí)電動(dòng)機(jī)將吸收超前的無(wú)功功率,整個(gè)狀態(tài)我們稱(chēng)之為過(guò)勵(lì)。
3)減小勵(lì)磁電流,則電動(dòng)勢(shì)亦減?。ㄔ谡?lì)磁電流對(duì)應(yīng)的情況下)
此時(shí)電流滯后電壓,即吸收一滯后的無(wú)功功率,整個(gè)狀態(tài)我們稱(chēng)之為欠勵(lì)。對(duì)于電動(dòng)機(jī)無(wú)功功率的調(diào)節(jié),可以通過(guò)對(duì)勵(lì)磁電流的調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)。
圖2 同步電動(dòng)機(jī)的無(wú)功功率的調(diào)節(jié)
將不同勵(lì)磁電流及與其對(duì)應(yīng)的電樞電流畫(huà)成曲線(xiàn),此曲線(xiàn)稱(chēng)v形曲線(xiàn),曲線(xiàn)的最低點(diǎn)對(duì)應(yīng)的cos=1.0 ,電樞電流最小,此時(shí)的勵(lì)磁電流為正常勵(lì)磁電流,如果增大則進(jìn)入過(guò)勵(lì),吸收容性無(wú)功(輸出感性無(wú)功);反之為欠勵(lì),吸收感性無(wú)功(輸出容性無(wú)功) 。
圖3 同步電動(dòng)機(jī)的v形曲線(xiàn)