同步機的滑差試驗
滑差試驗是一種簡單的空載試驗,用於確定凸極同步機的直軸和交軸同步電抗。在此試驗中,將額定頻率的小電壓施加到同步機的三相定子繞組。勵磁繞組不勵磁且保持開路。
滑差試驗電路佈置
滑差試驗的電路佈置如圖 1 所示。
轉子由輔助電機驅動,速度略低於或高於同步速度。旋轉方向應與定子產生的旋轉磁場方向相同。
連線在開路勵磁繞組端子上的電壓表指示的小電壓讀數表明轉子旋轉方向正確。
轉子以接近同步速度($𝑁_{𝑆}$) 的速度($𝑁_{𝑅}$) 旋轉,並且在電樞產生的旋轉磁場和實際的凸極之間存在一個小滑差。因此,電樞磁動勢和凸極之間的相對速度等於滑差速度($𝑁_{𝑆}$ − $𝑁_{𝑅}$) 。
由於電樞磁動勢緩慢地經過實際的磁極,因此電樞磁動勢波的峰值將與實際凸極軸線對齊,如圖 2 所示。
磁極軸線為直軸或 d 軸。在此位置,小氣隙提供的磁阻最小,這導致由線路電流表 A 指示的最小勵磁電流 𝐼𝑚𝑖𝑛。
在此位置,電樞磁通與勵磁繞組的鏈路最大,並且此磁通鏈路的瞬變率為零。因此,勵磁繞組中感應的電壓為零。因此,可以在示波圖上找到 d 軸,如圖 4 所示。
從該圖中,直軸同步電抗由下式給出:
$$\mathrm{𝑋_{𝑑} =\frac{𝑎𝑏}{𝑐𝑑}}$$
經過四分之一的滑差週期後,電樞波的峰值與交軸對齊。在此位置,由較大氣隙提供的磁阻最大,如圖 3 所示。
由於磁阻高,需要較大的勵磁電流才能產生相同的氣隙磁通。此最大電流 (𝐼𝑚𝑎𝑥) 也由線路電流表 A 測量。在此位置,電樞磁通與勵磁繞組的鏈路也為零,並且此磁通鏈路的瞬變率最大。結果,勵磁繞組上的感應電壓最大。因此,q 軸也可以位於圖 4 的示波圖上。從該圖中,交軸同步電抗由下式給出:
$$\mathrm{𝑋_{𝑞} =\frac{{𝑎^{′}}{𝑏^{′}}}{𝑐^{′}𝑑^{′}}}$$