同步電機(jī)課件

1、此得名。轉(zhuǎn)速度嚴(yán)格同步，并由定子磁場的旋轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度必須與同步電機(jī)的運(yùn)行特點(diǎn)是提條件，因此，實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的前定是所有旋轉(zhuǎn)電機(jī)穩(wěn)定隙合成磁場恒轉(zhuǎn)子磁場相對靜止及氣確定的極性。由于定、磁，因而具有磁極并通入直流電流勵(lì)根本區(qū)別是轉(zhuǎn)子側(cè)裝有異步電機(jī)的一種，普通同步電機(jī)與同步電機(jī)是交流電機(jī)的。，極數(shù)越多，轉(zhuǎn)速越低，對應(yīng)于高轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)子最電網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)工作頻率為成反比，我國規(guī)定交流，同步速與極對數(shù)或感應(yīng)交流的頻率為，則在定子繞組中，極對數(shù)為為設(shè)同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速1min/3000506060PrnHzPfnPnfPn同步電機(jī)的用途因數(shù)，改善電性能。功率無功補(bǔ)償，以提高電網(wǎng)相機(jī)，專門用于電網(wǎng)的于電網(wǎng)空載運(yùn)行

2、，稱調(diào)調(diào)相機(jī)，將同步電機(jī)接來改變功率因數(shù)；可以通過調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流用作電動(dòng)機(jī)，其特點(diǎn)是同步發(fā)電機(jī)發(fā)出；上的電力幾乎全部都由主要用作發(fā)電機(jī)，世界. 3. 2. 1凸極兩種型式。隱極和根據(jù)磁極形狀又可分為在旋轉(zhuǎn)磁極式結(jié)構(gòu)中，旋轉(zhuǎn)磁極式結(jié)構(gòu)。，一般同步電機(jī)都采用結(jié)構(gòu)只用于小容量電機(jī)，旋轉(zhuǎn)電樞式旋轉(zhuǎn)磁極兩種結(jié)構(gòu)形式同步電機(jī)有旋轉(zhuǎn)電樞和構(gòu)成發(fā)電機(jī)組。旋轉(zhuǎn)場合，常與水輪機(jī)速或低速阻力大，比較適合于中隙不均勻，旋轉(zhuǎn)時(shí)空氣電機(jī)的氣成發(fā)電機(jī)組；凸極同步速旋轉(zhuǎn)，多于汽輪機(jī)構(gòu)用于高，轉(zhuǎn)子機(jī)械強(qiáng)度高，適隱極同步電機(jī)氣隙均勻兩極結(jié)構(gòu)。成具有最高同步轉(zhuǎn)速的所以汽輪發(fā)電機(jī)大多作成發(fā)電機(jī)組，速旋轉(zhuǎn)，多與汽輪機(jī)構(gòu)隱極同步電機(jī)適合于

3、高一、隱極同步電機(jī)。，且容量越大比值越高之比發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子長度與直徑必然細(xì)長，現(xiàn)代汽輪大，汽輪發(fā)電機(jī)的外形由于轉(zhuǎn)速高，離心力圖片中部汽輪發(fā)電機(jī)。片，汽輪發(fā)電機(jī)組的實(shí)物照為一臺圖5 . 65 . 2/2003 . 6DLMW。、轉(zhuǎn)子、端蓋和軸承等主要結(jié)構(gòu)部件有：定子。、轉(zhuǎn)子、端蓋和軸承等主要結(jié)構(gòu)部件有：定子定在機(jī)座上。緊成整體后固螺桿和非導(dǎo)磁端壓板壓風(fēng)槽。整個(gè)鐵心用拉緊的徑向通，在兩段之間留有寬約每段長度為迭壓而成，的無取向冷軋綱片分段定子鐵心采用含硅量高。及若干緊固件連接而成由鐵心、繞組、機(jī)座以定子mmmm106030*:. 1的分布趨于均勻。換位方式，使電流密度定，并采用特殊的循環(huán)置不固，每股銅

4、線在槽內(nèi)的位左右的扁銅線并聯(lián)而成截面為，每根導(dǎo)體由多股大，但為減小渦流損耗繞組導(dǎo)體的截面都比較，為限制電流密度，也就有特殊要求；此外對絕緣材料和絕緣結(jié)構(gòu)達(dá)數(shù)萬伏；相應(yīng)地都設(shè)計(jì)得很高，甚至可減小電流，繞組的電壓量很大，因此為組形式，由于發(fā)電機(jī)容一般采用雙層短矩迭繞215mm的受力要求。工、運(yùn)輸和運(yùn)行過程中強(qiáng)度，以滿足加求它具有足夠的剛度和需的通風(fēng)路徑，因此要，并構(gòu)成所構(gòu)，用于支撐定子鐵心定子機(jī)座為鋼板焊接結(jié)*。，但最大線速度已高達(dá)多為心力限制，轉(zhuǎn)子直徑最等構(gòu)成。由于受離、護(hù)環(huán)、中心環(huán)和滑環(huán)主要由鐵心、勵(lì)磁繞組轉(zhuǎn)子Smm/2365 . 1. 2靠性。要求高可鋁合金，繞組的絕緣亦，如硬質(zhì)用高強(qiáng)度金屬

5、材料制成楔必須采旋轉(zhuǎn)離心力的需要，槽承受高速扁銅線繞制而成，考慮由特制采用同心式線圈結(jié)構(gòu)，槽。內(nèi)均勻銑制開口式平行）極距寬度（對稱兩側(cè)各大齒”，另外范圍內(nèi)不開槽，稱為“極距寬度稱中心，表面，以主極軸線為對鍛為一個(gè)整體，在鐵心制而成，并與轉(zhuǎn)軸般采用鉻鎳鉬合金鋼鍛機(jī)械強(qiáng)度，轉(zhuǎn)子鐵心一備高導(dǎo)磁性能和高的受體，因此要求它兼主體，也是巨大離心力既是轉(zhuǎn)子磁極的最關(guān)鍵的部件之一，它轉(zhuǎn)子鐵心是汽輪發(fā)電機(jī)3/13/23/1。止勵(lì)磁繞組的軸向移動(dòng)中心環(huán)用于支持護(hù)環(huán)阻非導(dǎo)磁合金鋼制成。用高強(qiáng)度心力作用而甩出，故采個(gè)端部，使之不會(huì)因離組的兩兩只，用于保護(hù)勵(lì)磁繞護(hù)環(huán)為一金屬圓筒，共連接。勵(lì)磁繞組與勵(lì)磁電源的滑環(huán)裝在轉(zhuǎn)軸

6、上，實(shí)現(xiàn)端蓋和軸承. 3則采用立式結(jié)構(gòu)。型水輪發(fā)電機(jī)電機(jī)采用臥式結(jié)構(gòu)；大相機(jī)和內(nèi)燃機(jī)拖動(dòng)的發(fā)電動(dòng)機(jī)、調(diào)立式兩類：大多數(shù)同步凸極同步電機(jī)有臥式和二、凸極同步電機(jī)繞組等部分組成。勵(lì)磁線圈、磁軛和阻尼凸極機(jī)的轉(zhuǎn)子由磁極、的是轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，極機(jī)基本相同，所不同凸極機(jī)的定子結(jié)構(gòu)與隱足旋轉(zhuǎn)受力要求。間的連接應(yīng)牢固，以滿片迭壓，磁極與磁軛之鑄鋼，也可用沖圈套裝結(jié)構(gòu)，磁軛可用磁繞組多數(shù)為同心式線靴為外圓弧，勵(lì)電機(jī)磁極相近，只是極實(shí)心形式，外形與直流電機(jī)則采用的鋼板迭壓而成，高速磁極一般采用mmmm31而成。中的銅條經(jīng)兩端環(huán)短接干插在極靴槽的籠形結(jié)構(gòu)相似，由若阻尼繞組與異步電動(dòng)機(jī)為勵(lì)磁系統(tǒng)。置稱供給勵(lì)磁電流的整個(gè)裝

7、電流，建立主磁場，將流須在勵(lì)磁繞組中通入直同步發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)，必流變?yōu)橹绷麟娏?。通過整流裝置將交流電磁電流采用直流發(fā)電機(jī)供給勵(lì)為兩類：的重要組成部分，可分勵(lì)磁系統(tǒng)是同步發(fā)電機(jī). 2. 1種：冷卻方式主要有以下幾日趨嚴(yán)重，同步電機(jī)的熱與冷卻問題高，大型同步電機(jī)的發(fā)隨著單機(jī)容量的不斷提下的汽輪發(fā)電機(jī)。以于容量向混合通風(fēng)系統(tǒng)，適用主要采用扇式軸向和徑空氣冷卻MW50. 1問題。的是防漏和防爆熱量，應(yīng)用中注意解決將氫氣壓縮進(jìn)導(dǎo)體帶走成空心的，直接內(nèi)冷，即定轉(zhuǎn)子導(dǎo)線作應(yīng)用，并從外冷發(fā)展為電機(jī)中被廣泛于空氣冷卻，在汽輪發(fā)氫氣冷卻的效果明顯優(yōu)氫氣冷卻. 2機(jī)效率提高。電機(jī)繞組損耗消除，電同時(shí)，組的發(fā)熱、溫升問

8、題。徹底解決了巨型電機(jī)繞從而狀態(tài)時(shí)電阻完全消失，超導(dǎo)電機(jī)的繞組在超導(dǎo)超導(dǎo)發(fā)電機(jī). 4堵塞問題。多，但面臨泄露和積垢定子繞組內(nèi)冷的應(yīng)用為并以，主要方式為內(nèi)冷式，水冷卻效果又優(yōu)于氫氣水冷卻. 3率：電機(jī)額定運(yùn)行時(shí)的效額定效率因數(shù)電機(jī)額定運(yùn)行時(shí)的功率額定功率因數(shù)線電流，單位為電機(jī)額定運(yùn)行時(shí)定子的額定電流或線電壓，單位為電機(jī)額定運(yùn)行時(shí)定子的額定電壓NNNNAIKVVU. 4cos. 3. 2. 1?；?、功率，單位為端額定無功；對于調(diào)相機(jī)，為出線或單位為定視在功率，對于發(fā)電機(jī)是出線端額額定容量MVarKVarVarKVAVAIUSSNNNN3. 5NNNNNNNIUSPPcos3cos. 6有功功率：對

9、于發(fā)電機(jī)為額定輸出額定功率NNNNNNNNIUSPcos3cos的額定機(jī)械功率對于電動(dòng)機(jī)是軸上輸出）。（勵(lì)磁電壓），額定（），額定勵(lì)磁電流（轉(zhuǎn)速），額定（定頻率此外，銘牌上還有：額VUAIrnHzffNfNNNmin/載運(yùn)行。時(shí)的運(yùn)行工況，稱為空磁電流而定子繞組開路通入勵(lì)步轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組同步發(fā)電機(jī)被拖動(dòng)到同一、什么是空載運(yùn)行？場。單獨(dú)建立，稱為勵(lì)磁磁及相應(yīng)的勵(lì)磁磁動(dòng)勢電流子勵(lì)磁，電機(jī)內(nèi)的磁場僅由轉(zhuǎn)空載時(shí)，定子電流為零關(guān)系二、空載運(yùn)行時(shí)的電磁ffFI程。電機(jī)的機(jī)電能量轉(zhuǎn)換過將參與表示，磁通用），其基波分量的每極正弦分布（由設(shè)計(jì)保證波形沿氣隙圓周近似作速的旋轉(zhuǎn)磁場，其磁密被原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)到同步轉(zhuǎn)通

10、。顯然，這是一個(gè)定子的磁通，稱為主磁圖中既交鏈轉(zhuǎn)子又交鏈00磁場產(chǎn)生的漏磁通。表示是由勵(lì)磁表示，下標(biāo)用漏磁通，機(jī)電能量轉(zhuǎn)換，統(tǒng)稱為不參與不與定子交鏈的磁通均組交鏈，勵(lì)磁磁場中僅與轉(zhuǎn)子繞通）和波成份（稱為諧波漏磁以外的所有諧基波主磁通ff0。稱為發(fā)電機(jī)的空載電勢動(dòng)勢，其有效值為：的對稱三相基波電子繞組，感應(yīng)出頻率為切割定旋轉(zhuǎn)，則基波主磁通設(shè)轉(zhuǎn)子以同步速三、空載特性001010144. 460EfNKEPnfnN（亦稱磁化曲線）線，由此可得空載特性曲和），可得到不同的動(dòng)勢（既改變磁改變勵(lì)磁電流00EFIff）（）或（ffFfEIfE00）（）或（ffFfIf00NNUEoadhabacKUoaK數(shù)

11、，則電機(jī)磁路的飽和系代表額定電壓隙線，取延長線為氣特性起始段為直線，其是一條飽和曲線?？蛰d空載特性特性，所以一般電機(jī)的由于電機(jī)磁路具有飽和四、飽和系數(shù)0）倍。即（時(shí)的所需的磁動(dòng)勢是未飽和壓路飽和后，建立額定電之間，表明磁約在的取值范圍普通同步電機(jī)，為氣隙線上的對應(yīng)電壓FKFKUKEfN0025. 11 . 1空矢量圖五、空載時(shí)的時(shí)）中，（表示，如圖、旋轉(zhuǎn)，可用空間相量且與轉(zhuǎn)子一起以同步速直軸正方向上，位，其波幅均處在轉(zhuǎn)子空間分布波，兩者同相都為的基波和由它產(chǎn)生的氣隙磁密的基波勵(lì)磁磁勢bBFfBFFfffff16. 62111111旋轉(zhuǎn)。步電角速度三者重合，并一起以同、確地看出直軸與上轉(zhuǎn)子凸極，

12、以便更明）中，圖中并形象地畫（如圖1111216. 6fBFbff空矢量圖。時(shí)的時(shí)電機(jī)空載畫在一起便構(gòu)成同步發(fā)角度，把上述兩類矢量電在時(shí)間上滯后表示，應(yīng)的電勢可用時(shí)間相量在該相繞組所感，由表示，交變頻率為時(shí)間相量量是一時(shí)間量，可用與定子繞組交鏈的磁通磁密波00.0.0.0.10.190EEBf重合。、與電角度，故超前，在時(shí)軸上的投影最大）軸（相軸）重合（即與時(shí)大值，感應(yīng)電勢瞬時(shí)值為正最磁密最大，此時(shí)繞組中，）線圈邊處于磁極中心時(shí)（一定重合，這是因?yàn)榇耸噶颗c簡稱相軸）上時(shí)，矢量在各自的相繞組軸線（軸）都取的時(shí)間參考軸（簡稱時(shí)由此可見，當(dāng)定子各相110.00.0.0.0.10.900fffBFEE

13、EtB很快找到空間相量。量，也可以反之，如果知道時(shí)間相以很快找到時(shí)間相量，間相量可打下基礎(chǔ)，如果知道空后面畫同步電機(jī)相量圖方便，為一個(gè)圖上是為了找向量的意義截然不同，放在量和空間相量電角度，當(dāng)然，時(shí)間相、空間相量是滯后于時(shí)間相量空間矢量圖可以看到，從時(shí)間0110.90ffBFE表示，即電壓分量的百分比；用方根值與該波形基波各次諧波電壓平方的平不包括基波在內(nèi)的所有變率是指該電壓波形率。電壓波形正弦性畸所謂的電壓正弦性畸變困難的，因此提出了得嚴(yán)格的正弦波是非常弦波形，事實(shí)上，要獲發(fā)出的電動(dòng)勢具有正穩(wěn)定，而且要求發(fā)電機(jī)不僅要求供電系統(tǒng)可靠了越來越高的要求，人們對電能的質(zhì)量提出隨著現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展。變率

14、六、電壓波形正弦性畸MK%100. 3 . 244. 4122UUKnNKfUnnMnNnnn）（算公式為各次諧波電壓有效值計(jì)%100%500012UUTHFnnn）（電話諧波系數(shù)。，）的同步發(fā)電機(jī)，要求上（容量以為加權(quán)系數(shù)，對于中等，（包括所有諧波成分）值為實(shí)際電壓波形的有效為基波電壓有效值，式中響。上波形的質(zhì)量對通訊的影用電話諧波系數(shù)來衡量%5 . 1%550001THFKKWPUUMNn影響稱為電樞反應(yīng)。電樞磁勢對主極磁場的一、什么是電樞反應(yīng)？平衡也就要破壞了。要變化，原有出現(xiàn)電流，這種情況就負(fù)載運(yùn)行，即定子繞組，一旦電機(jī)帶衡就會(huì)維持不變。然而勵(lì)磁電流，否則這種平變，并保持恒定，除非改應(yīng)

15、電動(dòng)勢定子（電樞）繞組中感，在主磁通，該磁場單獨(dú)產(chǎn)生基波速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子勵(lì)磁磁場只有以同步定子繞組開路，電機(jī)中同步電機(jī)空載運(yùn)行時(shí)，00E了。勢也就不再是負(fù)載前的感應(yīng)電動(dòng)于空載時(shí)的勵(lì)磁磁場，但氣隙磁場已完全不同轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電流未改變，共同建立，此時(shí)，盡管與將由電機(jī)內(nèi)的氣隙磁場在空間相對靜止，于是與示，則表波用圓形旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢，其基一個(gè)與轉(zhuǎn)子同步旋轉(zhuǎn)的系統(tǒng)產(chǎn)生三相對稱電流，該電流三相對稱繞組中會(huì)出現(xiàn)作用下，定子（電樞），則在設(shè)電機(jī)接三相對稱負(fù)載0110EFFFFFEfafaa共同建立與負(fù)載時(shí)電機(jī)中的磁場由1faFF有關(guān)。之間的相位差與電樞電流動(dòng)勢一相對位置僅與勵(lì)磁電表明，這的空間相對位置，分析與勵(lì)磁磁動(dòng)勢動(dòng)

16、勢基波于電樞磁、去磁、交磁）將取決電樞反應(yīng)的性質(zhì)（助磁二、電樞反應(yīng)的性質(zhì).0.1IEFFfa同相位）時(shí)的電樞反應(yīng)與（.0.00. 1IE。相軸線軸）超前于（極軸線時(shí)刻繪圖，這時(shí)轉(zhuǎn)子磁相勵(lì)磁電勢達(dá)到最大值取波，并且選勢和電樞磁勢只考慮基極畫成凸極式，勵(lì)磁磁來表示，磁一個(gè)等效整距集中線圈圖中電樞繞組每一相用，的原理圖，為簡單起見所示是一臺同步發(fā)電機(jī)如圖09017. 6AdA同相位）時(shí)的電樞反應(yīng)與（.0.00IE注意：應(yīng)性質(zhì)為交磁和助磁；，電樞反時(shí)，氣隙磁勢第一，21200faFFF重合。與上，第四，將時(shí)軸取在相軸一相；是哪相畫圖，沒有必要指明都是一樣的可取其中一關(guān)系每一相各物理量之間的第三，由于三

17、相對稱，持相對靜止；同步旋轉(zhuǎn)，在空間保三者都以、第二，.11IFFFFafa步速旋轉(zhuǎn)。，它們和轉(zhuǎn)子一起以同軸上畫出電樞磁勢子，而在轉(zhuǎn)軸上畫出勵(lì)磁磁勢基波可在轉(zhuǎn)子概念，在兩極電機(jī)中，間矢量的軸（交軸）上，根據(jù)空電角度的軸（直軸）波幅在滯后產(chǎn)生的電樞磁勢的基波因此求得三相電流聯(lián)合轉(zhuǎn)到該相軸線的位置，就時(shí)，三相旋轉(zhuǎn)磁勢，哪一相電流達(dá)最大值繞組電流產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁勢一章分析可知，相電樞所示），根據(jù)電樞磁勢（電流的實(shí)際方向如圖；電流的瞬時(shí)值分別為手定則可判斷出）三相據(jù)勵(lì)磁磁場轉(zhuǎn)向，用右示。在圖示瞬間，（根和電流的時(shí)間矢量如圖相電勢同相位，所以，所以三與，因、設(shè)對稱三相電流為，、三相電勢三相繞組中感應(yīng)對稱的旋轉(zhuǎn)

18、的勵(lì)磁磁場在定子afamCBmACBACBAFqFdqdFaIiiIiEIIIIEEE100.0.0.0.9021。電樞磁勢稱為交軸電樞磁勢電樞反應(yīng)，而把這時(shí)的這種電樞反應(yīng)稱為交軸把軸）相重合，因此我們（電角，而和轉(zhuǎn)子的交軸軸）相差（軸線的軸線總是和轉(zhuǎn)子磁極同相時(shí)，電樞磁勢與由此可見，aqaaFFqdFEI00.90磁和助磁作用。表明交軸電樞磁勢起交轉(zhuǎn)向后移了一個(gè)銳角，空載時(shí)的直軸處逆，且使合成磁場軸線從旋轉(zhuǎn)。則以同步電角速度、空間矢量空間靜止不動(dòng)，而三根，在（相軸）互差，圖中三相繞組的軸線可得出氣隙磁勢矢量，用矢量法相加相差和）中，空間矢量顯然，在上圖（122111001212090fafa

19、fafFFFFfFFFFFFa一相的量。沒有必要指明是屬于哪一樣的，因此，各物理量之間的關(guān)系是三相對稱，每一相內(nèi)部物理量，由于量都是屬于某一相中的注意：上述所有時(shí)間矢，起交磁和助磁作用。勢樞磁電樞磁勢稱為為交軸電電樞反應(yīng)，而把這時(shí)的電樞反應(yīng)稱為交軸軸）重合，因此把這種交軸（電角，和轉(zhuǎn)子的軸）相差與轉(zhuǎn)子磁極的軸線（的軸線總是同相位）時(shí)，電樞磁勢與（aqaFqdFIE0.0.0900）時(shí)的電樞反應(yīng)滯后00.090(90. 2EI總是重合的。與軸上，注意：若將時(shí)軸取在相aFI.。因此氣隙磁場被削弱了，勢而得到氣隙中的合成磁的方向相反，兩者相減勢的方向總是和勵(lì)磁磁時(shí)電樞磁勢滯后由圖可見，F(xiàn)FFEIfa

20、100.90。勢磁我們把它稱為直軸電樞軸）上，位于直軸（勢磁磁的，由于這時(shí)的電樞電樞反應(yīng)的性質(zhì)是純?nèi)daFdF）時(shí)的電樞反應(yīng)超前00.090(90. 3EI氣隙磁場加強(qiáng)了。，因此磁勢加而得到氣隙中的合成方向相同，它們直接相的的方向總是和勵(lì)磁磁勢時(shí)，電樞磁勢超前FFFEIfa100.90。直軸電樞磁勢為質(zhì)是純助磁的，同樣也所以這時(shí)電樞反應(yīng)的性adF時(shí)的電樞反應(yīng)00900. 4分量。分解為交軸和直軸兩個(gè)反應(yīng)角，我們將此時(shí)的電樞）（滯后同相，與角，滯后一個(gè)銳角，由圖可見，滯后于勵(lì)磁電勢，即電樞電流在一般情況下，afaaFFFIFEIEI01.0.0.0090900cossinaaqaadaqada

21、FFFFFFFcossin.IIIIIIIqdqd去磁作用。電樞反應(yīng)對氣隙磁場起產(chǎn)生的磁作用，對氣隙磁通起交磁和助直軸分量。的叫作，因此分量，它們產(chǎn)生滯后而的交軸分量，叫做，因此將）產(chǎn)生、即的該分量，同相位，它們（指三相與電勢其中dqdaddqaqqCqBqAqIIIIFEIIIFIIIEI.00.0.90進(jìn)行考慮。電機(jī)分開需要將隱極電機(jī)和凸極與電機(jī)磁路有關(guān)；因此響，這隙磁場及感應(yīng)電勢的影下面討論電樞反應(yīng)對氣影響?？烧w考慮電樞反應(yīng)的分解），和沒有必要分解（按上述通都是相同的，因此，隙磁場和每極磁的任何位置所產(chǎn)生的氣動(dòng)勢作用在圓周氣隙上，同一電樞磁特點(diǎn)是氣隙均勻，因此隱極同步發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu).IF

22、a多。通常第一類問題用的較。及端電壓角，求負(fù)載電流抗及負(fù)載阻抗的大小和阻勢已知電機(jī)的實(shí)際勵(lì)磁磁）（應(yīng)多大；際磁勢幅值，求電機(jī)勵(lì)磁繞組的實(shí)、的已知電機(jī)帶額定負(fù)載時(shí)在電機(jī)設(shè)計(jì)或運(yùn)行中，）（解決一般存在兩類問題需要.2cos1UIFFIUff載運(yùn)行分開考慮。飽和和飽和情況下的負(fù)為分析問題方便，將不可得如下關(guān)系：和漏磁電勢生于每一相的漏磁通電樞漏磁場產(chǎn)磁通和電勢，再考慮到時(shí)產(chǎn)生于定子每一相的單獨(dú)作用和迭加原理分別求出不考慮飽和時(shí)，可利用一、不考慮飽和EFFaf 1（電樞反應(yīng)電勢）（電樞反應(yīng)磁通）（電樞磁勢基波）系統(tǒng)（定子三相電流）aaaEFI.（定子漏磁感應(yīng)電勢）（定子漏磁通）.E（勵(lì)磁電勢）（勵(lì)磁磁

23、通）（勵(lì)磁磁勢基波）（轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電流）0.01EFIffaaRIUEEEEKVL.0. 1程式說，可得電動(dòng)勢平衡方定律，對電樞某一相來根據(jù)電勢平衡方程式正方向規(guī)定如下圖所示同步發(fā)電機(jī)各物理量的相的電勢方程即可。稱的，所以僅需列出一由于電樞三相繞組是對降，為電樞一相繞組的電壓壓，為電樞一相繞組的端電式中：aRIU.動(dòng)勢的能力。在定子相繞組中感應(yīng)電所產(chǎn)生的電樞反應(yīng)磁場對稱三相電流勢，在物理意義上表示所感應(yīng)的電樞反應(yīng)電動(dòng)在數(shù)值上等于單位電流稱為電樞反應(yīng)電抗，它上式中，）（形式，即可以寫成負(fù)電抗壓降的），因此滯后，故滯后同相，與重合，與同相，與相角（因在相位上滯后，可見，再從，不考慮飽和時(shí)，由于aaaa

24、aaaaaaaaaaaaaaXXI jEEIEEIFIFIEIEIFFE24. 6909090.0.0.0.）（通理有恒成立，故線性的，即此外，因?yàn)槁┐怕房偸?5. 6.XI jEIE）（）式可寫成綜合上述，以上（26. 623. 6.0.taaaXI jRIUXI jXI jRIUE步電抗。稱為隱極同步電機(jī)的同上式中：tatXXXX電路如圖示）對應(yīng)的相量圖和等效與式（ 26. 6）（ 26. 6.0.taXIjRIUE廣泛應(yīng)用。故在工程上被簡單，物理意義明確，由于這個(gè)等效電路極為反應(yīng)磁場的總作用。表示定子漏磁場和電樞表示電樞電阻，表示勵(lì)磁磁場的作用，串聯(lián)電路，其中電抗和同步電勢步發(fā)電機(jī)就相當(dāng)

25、于勵(lì)磁從電路觀點(diǎn)看，隱極同tatatXREjXRZE00的。也是比較符合實(shí)際情況或在氣隙線上找出以用求出的成正比，所或的大小則和勵(lì)磁磁勢況，相角是比較符合實(shí)際情的，這時(shí)求出的），可以求出（圖簡單的電勢相量圖，如最以及電機(jī)的參數(shù)，利用、如當(dāng)給定的是端點(diǎn)的量，）（ffffIFEIFEEEaIU0.0.0.0.22. 6cos1是工程上允許的。要出現(xiàn)誤差，但這往往因此，不可避免電磁關(guān)系是非線性的，由于實(shí)際同步發(fā)電機(jī)的）。頁圖（壓變化率。（可參看來求電機(jī)的電我們不能用電勢相量圖生很大的誤差，所以，端電壓，那就要產(chǎn)作為負(fù)載除去后的無載但是，不能把15. 62970PE電流等。路，方可算出端電壓、代入等值

26、電，再用這個(gè)的和氣隙線找出線性化后空載特性曲線也不行，除非我們根據(jù)壓、電流和勢和負(fù)載阻抗去求端電如果給定實(shí)際的無載電）（00cos2EE端點(diǎn)的情況。求，然后代入等值電路去后的用氣隙線先找出線性化，我們應(yīng)該利和勵(lì)磁磁勢如果給出勵(lì)磁電流）（03EFiff表示，其關(guān)系如下和合成電勢的氣隙合成磁通特性）才能找出負(fù)載時(shí)電機(jī)的磁化曲線（空載的合成磁勢，然后利用先求出作用在主磁路上能再適用，而必須首非線性，迭加原理就不運(yùn)行，這時(shí)由于磁路的化曲線膝部）區(qū)域電機(jī)都在接近飽和（磁在大多數(shù)情況下，同步二、考慮飽和EEF（氣隙合成磁勢）affFIFI系統(tǒng)（定子三相電流（勵(lì)磁電流）1XIjE.）（為基波（簡稱氣隙磁勢）

27、此時(shí)氣隙中的合成磁勢28. 61afFFFF）（）（為：樞某一相的電勢方程式根據(jù)電路定律，可得電aaRIUEEEXIjRIUE.30. 6還要作如下處理：），（或勵(lì)磁電流程式求得勵(lì)磁磁勢要想通過該電勢平衡方ffIF性曲線。才能查空載特幅值得到相應(yīng)的階梯形磁勢除以性，必須把形，要想利用空載特在空間的分布是正弦波負(fù)載時(shí)，合成磁勢，同步發(fā)電機(jī)波幅值），這個(gè)階梯磁勢的基（是階梯波的幅值所示），波（如圖在氣隙中的分布是階梯磁勢，在隱極電機(jī)中，勵(lì)磁）的橫坐標(biāo)是勵(lì)磁磁勢（特性曲線均為基波磁勢，但空載、）中式（FKFFFKFINFFFFfEFFFffffffffffaf10123. 628. 6頁）（推倒過程

28、略，參看經(jīng)推導(dǎo)：動(dòng)勢的波形系數(shù)。為隱極同步電機(jī)勵(lì)磁磁稱為折算系數(shù)，常令3062sin8112PKKKKKKfafafa大齒張角）（半周期內(nèi)齒槽區(qū)張角103. 193. 0aK對于汽輪發(fā)電機(jī)正弦波幅值階梯波（幅值）階梯波正弦波階梯波幅值正弦波（值幅）正弦波階梯波因此：afKK磁動(dòng)勢。等效氣隙磁動(dòng)勢和電樞梯形波的分別為折算到勵(lì)磁磁勢和式中，）兩側(cè)，可得乘以式（用aaaaafaFKFFKFFFFK28. 6時(shí)間相量。），用作圖法求得（，根據(jù)電壓方程得到、及電機(jī)參數(shù)、由于已知隙電勢先用相量圖求出一相氣.cos) 1 (EjXRIUEXRIUEaa。量電角度，據(jù)此可畫出相將超前圖上，空矢量，在時(shí)勢正弦波

29、幅值知的，由此可得合成磁是可系數(shù)發(fā)電機(jī)，勵(lì)磁磁勢波形，對于一臺具體的同步值波幅所需要的合成磁勢梯形產(chǎn)生應(yīng)用空載特性可以得到磁勢利用空載特性求出合成）（FEFFKFKFEFff0.902空矢量圖時(shí)。此可畫出相量重合，據(jù)與時(shí)間相量，在相量圖上的位置應(yīng)磁勢相繞組產(chǎn)生的電樞反應(yīng)已知，可以求得定子三由于求出電樞反應(yīng)磁勢aNaaFIKPINFIF.1.35. 1) 3(1114faffffFFFFFKF邊形法則可求得，在相量圖中用平行四根據(jù)式求出基波勵(lì)磁磁勢）（15faffFKFF梯波幅值求出實(shí)際的勵(lì)磁磁勢階）（電角度。落后空矢量圖上，在時(shí)找到在空載特性曲線上，由電勢求出同步發(fā)電機(jī)的空載）（010.00.

30、906ffFEEFE壓變化率：電以來計(jì)算同步發(fā)電機(jī)的的大小，這樣我們就可電勢應(yīng)出電機(jī)空載運(yùn)行時(shí)的感的大小，而且還可以求磁勢的勵(lì)磁我們不僅可以找到實(shí)際通過磁勢電勢相量圖，0EFf%100%0NNUUEU是額定電壓。電勢；勵(lì)磁電流下得到的空載壓時(shí)的勵(lì)磁電流，在此額定負(fù)載和額定電是空載電勢，是對應(yīng)于式中：NUE0情況。交軸時(shí)氣隙磁場的分布軸和波磁動(dòng)勢分別作用于直）表示相同幅值的正弦）和（通都會(huì)不一樣，圖生的氣隙磁場和每極磁不同的氣隙位置時(shí)所產(chǎn)磁動(dòng)勢作用在是不均勻的，同一電樞凸極同步發(fā)電機(jī)的氣隙雙反應(yīng)理論一、凸極同步發(fā)電機(jī)的cb19. 6樞反應(yīng)不難確定。的分布還是對稱的，電波形不同，但氣隙磁場，場幅值

31、不等，即）位置時(shí)，所得氣隙磁和交軸（）在直軸（正弦波磁動(dòng)勢正好作用上圖表示，幅值相同的1100090aqadBB理論：布隆代爾提出了雙反應(yīng)，大小，為解決這一問題此難以確定電樞反應(yīng)的無法用解析式求解，因角的位置而異，的大小和定，實(shí)際情況完全因分布的對稱性也不能確值和波形不確定，就連意位置上，此時(shí)非但幅在交軸上，而是一個(gè)任也不是作用既不是作用在直軸上，即但在一般情況下，aaFF00900加起來。最后再將它們的效果迭直軸電樞反應(yīng)，分量，先分別求出交、分解成直軸分量和交軸時(shí)，可將其交、直軸間的任意位置即當(dāng)電樞磁動(dòng)勢作用于電機(jī)的基本方法之一。成為分析各類意，因此，雙反應(yīng)理論凸極電機(jī)，結(jié)果令人滿用此法來分

32、析證明，不計(jì)飽和時(shí)，采應(yīng)用了這種理論，實(shí)踐面實(shí)際已經(jīng)實(shí)質(zhì)上是迭加原理，前雙反應(yīng)理論的理論基礎(chǔ)和交軸兩個(gè)分量進(jìn)行。只是應(yīng)將其分解成直軸磁繞組一邊，要把電樞磁勢折算到勵(lì)在凸極同步電機(jī)中也需磁化曲線）使用電機(jī)的空載特性（與隱極電機(jī)類似，為了勢的折算二、直軸和交軸電樞磁應(yīng)的等效勵(lì)磁磁動(dòng)勢。直軸正弦磁動(dòng)勢所對場時(shí)，單位安匝的交、建立同樣大小的基波磁理意義是：磁勢的折算系數(shù)。其物分別稱為交、直軸電樞、。和勢為磁折算到勵(lì)磁繞組的等效和交軸電樞磁勢將直軸電樞磁勢aqadaqaqaqadadadaqadaqadKKFKFFKFFFFF具體可參考有關(guān)書籍。結(jié)合傅立葉級數(shù)求出，數(shù)值方法（有限元法）圖解法或現(xiàn)代計(jì)算機(jī)

33、切相關(guān)，需要通過磁場磁路結(jié)構(gòu)及磁場分布密機(jī)的，其具體數(shù)值與凸極電、系數(shù)折算的關(guān)鍵是求取折算aqadKK基本電磁關(guān)系為：不飽和運(yùn)行時(shí)原理，凸極同步發(fā)電機(jī)根據(jù)雙反應(yīng)理論和迭加不考慮飽和時(shí)的矢量圖抗和矢量圖勢平衡方程式、同步電三、不考慮飽和時(shí)的電. 1）（電勢方程式由此可得電樞某一相的36. 6.0.aaqadRIUEEEEE）所示（對應(yīng)的相量圖如圖a25. 6qaqaqaqaqdadadadadIFFEIFFE飽和時(shí)應(yīng)有與隱極電機(jī)類似，不計(jì)步電抗直軸同步電抗與交軸同. 2aqqaqaddadXIjEXIjE.則：果。機(jī)雙反應(yīng)理論的必然結(jié)相同，是凸極電與隱極電機(jī)的反應(yīng)電抗，其物理意義抗和交軸電樞分別

34、為直軸電樞反應(yīng)電和式中：aaqadXXX）（）（）（）（）改寫為綜上，最后可將式（40. 636. 6.0.qqddaaqqaddaqdaqqaddaaqqaddaaqadaXI jXI jRIUXXI jXXI jRIUXIIjXI jXI jRIUXI jXI jXI jRIUEEERIUE交軸同步電抗直軸同步電抗其中：qaqqdaddXXXXXXXX）（。，故有步電抗。由于反應(yīng)理論導(dǎo)出了兩個(gè)同機(jī)氣隙不均勻，由雙相同。只是由于凸極電意義與隱極電機(jī)的抗，同步電抗和交軸同步電被稱為凸極電機(jī)的直軸和式中：mqdaqadtqdNLXXXXXXXX2）所示（如圖）對應(yīng)的相量圖與式（b25. 640.

35、 6）（ 40. 6.0.qqddaXI jXI jRIUE角還是可能的。作圖方法確定已知條件下，通過幾何、載確定，即事先給定。不過，在負(fù)的一個(gè)輔助量，并不能角只是分析中一般情況下，角是已知的，然而，在假設(shè)，和分解成相量圖時(shí)，為將需要說明的是，在作此cos.IUIIIqdcossincos26. 6. 31UIRUIXtgIXXIRQaqqqq即：，由于參看圖相量圖畫法0.4321EOTTXIjXIjRIIIIOQXIjRIUEIUddqqqdqaQ即為，連接至端點(diǎn)和點(diǎn)依次作從）（；和分解為將）（角；角即為的夾與，則畫出相量）（；和）由已知條件畫出（為故作相量圖的實(shí)際步驟后求得。的延長線于直并

36、交垂作點(diǎn)，過點(diǎn)和確定和點(diǎn)作也可從故，有的延長線于交垂直于此外，由于作TOQXTXXQXIjXIjREIXXISTRXXRQOTXTdqddd.0.sinsin是不行的。率來求發(fā)電機(jī)的電壓變化可見用以上電勢相量圖無載電勢，不能作為同步發(fā)電機(jī)的是可以的，但的大小作為衡量得到的有很大缺點(diǎn)，由相量圖樣，隱極機(jī)的電勢相量圖一相量圖與不考慮飽和時(shí)時(shí)的凸極發(fā)電機(jī)的電勢以上作出的不考慮飽和注意：000EEE題）頁例（見例題1 . 6310P關(guān)系如下：直軸的感應(yīng)電勢，整個(gè)特性曲線分別求出交、，然后利用空載軸和直軸上的合成磁勢雙反應(yīng)理論分別求出交來決定，采用磁場應(yīng)由總的合成磁勢考慮飽和后，氣隙合成四、考慮飽和fI

37、轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電流.I定子三相電流dI.qI.adFaqFfFdFd.dE.Eaq.aqE.E平衡方程式為：，則電樞任一相的電勢和特性曲線得查空載和等效勵(lì)磁磁動(dòng)勢，用繞組的等效勵(lì)磁繞組的折算到勵(lì)磁、均為基波磁動(dòng)勢和、其中，aqdaqdaqaddaqaddEEFFFFFFFF）（ 45. 6.aaqdRIUEEEEEEaqqadXI jXI jRIUE.45. 6）可寫為（仍可設(shè)想為線性，則式由于交軸氣隙大，磁路）（空矢量圖如圖對應(yīng)的時(shí)a27. 6。在空載特性曲線上求得的大小，由后，即能得到）計(jì)算得出可知：（由圖軸合成磁勢特性曲線上得到相應(yīng)直在空載）所示，由（空矢量圖如圖對應(yīng)的時(shí)027. 627. 6

38、EFFFFFFaFEaffadadfddd相量圖）相量圖又稱為布朗戴爾角都是比較準(zhǔn)確的（該及、軸磁路飽和，求得的該相量圖由于考慮了fFEd0小結(jié)：的數(shù)值。的夾角與地說，它取決于部的參數(shù)，明確于負(fù)載的性質(zhì)和電機(jī)內(nèi)電樞反應(yīng)的性質(zhì)是取決有重要地位，物理情況時(shí)，電樞反應(yīng)在分析同步電機(jī)內(nèi)部的的關(guān)系。流和勵(lì)磁電流之個(gè)電勢、端電壓、相電重分析了對稱負(fù)載下各電磁過程，著電機(jī)對稱負(fù)載運(yùn)行時(shí)的本節(jié)研究了三相同步發(fā).0.IE直軸電樞反應(yīng)。在直軸方向產(chǎn)生去磁的，方向產(chǎn)生交軸電樞反應(yīng)在交軸，其中，和是具有兩個(gè)分量軸也不在直軸方向，而在交，這時(shí)的電樞磁勢既不更大的一個(gè)銳角，因此是比圖可見電機(jī)矢量（滯后功率因數(shù)），由的銳角

39、況，功率因數(shù)為一個(gè)正），一般的負(fù)載運(yùn)行情）或增強(qiáng)（隙磁場削弱（向，使氣時(shí)，電樞磁勢在直軸方轉(zhuǎn)向位移一個(gè)角度；當(dāng)發(fā)電機(jī)向，使氣隙磁場軸線逆時(shí)，電樞磁勢在交軸方當(dāng)adaqadaqFFFF00009090900*。流，使端電壓保持不變據(jù)需要自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁電機(jī)負(fù)載變化時(shí)，它能根調(diào)勵(lì)磁裝置，使得在電步發(fā)電機(jī)必須裝有自動(dòng)電壓顯著下降，因此同端未作調(diào)節(jié)時(shí)，發(fā)電機(jī)的，故當(dāng)明顯低于反應(yīng)，其結(jié)果使樞產(chǎn)生，并相應(yīng)地出現(xiàn)電負(fù)載，即有相電流出線端接至一般的感性時(shí)，如將電勢所不同，當(dāng)發(fā)電機(jī)空載同步發(fā)電機(jī)中，情況有通基本不變；在，外加電壓不變，主磁在變壓器和異步電機(jī)中fNNIUEUIUE00*考慮電樞磁勢的作用。圖時(shí)，首先要

40、研究如何特別廣泛。在繪制矢量別重要的意義，應(yīng)用過程時(shí)，矢量圖具有特分析同步發(fā)電機(jī)的電磁電勢矢量圖。勢磁通和電勢，并作出磁空載特性來確定相應(yīng)的隙合成磁勢，然后利用先將磁勢迭加，求出氣在考慮飽和時(shí)，則必須由此作出電勢矢量圖；通及感應(yīng)電勢，并為各個(gè)磁勢分別產(chǎn)生磁在不考慮飽和時(shí)，可認(rèn)*到轉(zhuǎn)子勵(lì)磁磁勢。必須先把電樞磁勢折算或感應(yīng)的電勢時(shí)，樞反應(yīng)磁勢建立的磁通使用空載特性來確定電之間相互演化。和空間矢量、便于在時(shí)間矢量這個(gè)空間矢量重合，而和電樞磁勢這個(gè)時(shí)間矢量即樞電流時(shí)軸與相軸重合，而電軸線（即相軸上），使組）取在各相自己的相繞矢量的參考軸（即時(shí)軸時(shí)，必須把各相的時(shí)間空矢量圖時(shí)電機(jī)的重要方法，繪制空矢量圖

41、也是分析同步時(shí)BFIFIa.*磁場的效果。產(chǎn)生的電樞總表征直軸和交軸電流所兩個(gè)同步電抗，以分別和出應(yīng)理論對凸極電機(jī)推導(dǎo)場和感應(yīng)電勢，由雙反分別研究它們產(chǎn)生的磁兩個(gè)分量，和分解為采用雙反應(yīng)理論把于一般的運(yùn)行情況，都計(jì)算的磁場，所以，對性的便于作理論分析和磁勢才能產(chǎn)生具有對稱，由于只有直軸和交軸建立的磁通大小不一樣在交軸或直軸上時(shí)，所樣大小的電樞磁勢作用的氣隙是不均勻的，同電機(jī)的情況則不同，它果。凸極同步應(yīng)和漏磁通所產(chǎn)生的效同步電抗來表征電樞反的參數(shù)所以可用一個(gè)單一，由于氣隙是均勻的，對于隱極同步電機(jī)來說qdaqadaXXFFF*。價(jià)電機(jī)性能的基本依據(jù)電機(jī)主要參數(shù)，評的運(yùn)行特性曲線是確定同步發(fā)電機(jī)

42、對稱負(fù)載下定如下也采用標(biāo)幺值，基值選同步電機(jī)在分析中習(xí)慣；單位為電流基值：；單位為電壓基值：；單位為容量基值：AIIVUUVAImUSNbNbNNb”代表空載。一相的量，“”代表是”代表額定，“”代表基值，“以上，下標(biāo)“；單位為）（勵(lì)磁電流：；單位為轉(zhuǎn)速基值：0/60/200NbAUEIISradnNffbNb）。（常數(shù)時(shí)，常數(shù)，即調(diào)整特性：）（）；（常數(shù)時(shí)，常數(shù)，即外特性：）（）；（常數(shù)時(shí)，常數(shù)，即負(fù)載特性：）（）；（時(shí)，即短路特性：）（）；（）（或時(shí)，空載特性：即）（IfIUIfUIIfUIIfIUIfEUIffffKfcos5cos4cos3020100）關(guān)系曲線。（，一、空載特性、短路

43、比特性、直軸不飽和電抗（一）空載特性、短路fNIfUInn00曲線。得到工程中實(shí)用的校正體右移，正值，再將實(shí)測曲線整為校取交點(diǎn)與原點(diǎn)的距離相交，勢，將曲線延長與橫軸時(shí)有剩磁電動(dòng)曲線。圖中的下降開始至般采用磁化曲線不會(huì)重合，一下降的由于磁滯現(xiàn)象，上升和性時(shí)，用實(shí)驗(yàn)方法測定空載特00003 . 1fffNiIIUU）曲線。（的關(guān)系曲線。即與勵(lì)磁電流時(shí)，短路電流態(tài)短路穩(wěn)，定子三相繞組出線端短路特性是指轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速二、短路特性fKfKNIfIIIUnn0正比變化成勵(lì)磁電流和短路電流fKiI成正比變化。勵(lì)磁電流與線，即短路電流記錄下來，它是一條直與勵(lì)磁電流，把對應(yīng)的短路電流然后減小，也改變，使，改變路電流產(chǎn)

44、生短，這時(shí)電樞繞組中必然通入勵(lì)磁電流步速，在勵(lì)磁繞組中接，再把電機(jī)拖動(dòng)到同機(jī)的三相出線端短作短路實(shí)驗(yàn)時(shí)，先把電fKfKfNKKfKfIIIIIIIIiIi2 . 1實(shí)驗(yàn)方法. 1成磁動(dòng)勢為：都相同，這時(shí)，氣隙合相電動(dòng)勢方程和相量圖它們的極電機(jī)還是凸極電機(jī)，這樣一來，不管是隱，不存在交軸磁動(dòng)勢，勢，即純?nèi)ゴ抛饔玫闹陛S磁動(dòng)一個(gè)，電樞磁動(dòng)勢基本上是即路電流可視為純感性，因此，短樞電阻遠(yuǎn)小于同步電抗阻同步電抗，而由于電發(fā)電機(jī)的電樞電，限制短路電流的只有由于短路時(shí)、相電動(dòng)勢和相量圖穩(wěn)定短路時(shí)的電磁過程0900. 20aqadaFFFUadfFFF氣隙合成磁動(dòng)勢為：adfFFFXI jXI jRIUEEE

45、KKaKad.0.軸上。氣隙電動(dòng)勢為在量都可見，各磁動(dòng)勢空間相d”表示是由氣隙線得）決定（各電動(dòng)勢加“也都由氣隙線、產(chǎn)生的電動(dòng)勢、上磁動(dòng)勢由以點(diǎn)，即磁路不飽和時(shí)，）中的（態(tài)，相當(dāng)于圖不飽和狀也很小，電機(jī)磁路處于、數(shù)值很小，因而的只與漏抗壓降平衡，它勢即穩(wěn)定短路時(shí)氣隙電動(dòng)adadfEEEFFFCaFE0.29. 6XI jXI jRIUEEEKKaKad.0.0.adEEE不飽和值，即電樞反應(yīng)電抗為不飽和電機(jī)磁路不飽和，直軸adKadXI jE.）（不飽和不飽和49. 6.0.dKKadKadXI jXI jXI jEEE）（短路特性fKIfI. 3。故短路特性為一條直線式可看出）（由式可看出）

46、（由可得：決定。再以上推導(dǎo)關(guān)系動(dòng)勢成比例，由氣隙線磁磁相電動(dòng)勢與產(chǎn)生它的勵(lì)由于電機(jī)磁路不飽和，直線呢？短路特性為什么是一條KfadfKadadKIFFFFIEFIEF49. 647. 6。磁磁動(dòng)勢電樞反應(yīng)等效的直軸勵(lì)電流時(shí)的是當(dāng)直軸電流等于額定，電流時(shí)的漏抗壓降是額定，時(shí)，對應(yīng)的勵(lì)磁電流為當(dāng)短路電流三角形。稱為同步發(fā)電機(jī)的特性）中的三角形（圖特性三角形adNfNfNKFABXIACIIIIABCa29. 6. 4三角形。的特性則應(yīng)指明是對應(yīng)于，如于短路電流特性三角形的邊長比例IIIINKK的不飽和值路特性確定三、利用空載特性和短dX不飽和由上述分析得：dKXIjE.0.）（用標(biāo)幺值表示就是）（

47、，得和取曲線上分別求在氣隙線上和短路特性，對應(yīng)于任一勵(lì)磁電流參照圖（不飽和）不飽和不飽和53. 652. 636. 6*00*00KNNKbddKdKfIEUIIEZXXIEXIEI四、短路比得：一直線，由圖表示。由于短路特性為用之比，與額定電流短路電流下，三相穩(wěn)態(tài)短路時(shí)的流的勵(lì)磁電在空載額定電壓所對應(yīng)短路比是指同步發(fā)電機(jī)36. 600CNKfKIII）（）（）（不飽和）（不飽和）（不飽和）54. 6*10000000ddbdNNNfKfffNKfKNfNKCXKXZKXIUKEUKIIIIIIIUUIIIK數(shù)。為電機(jī)主磁路的飽和系，上額定電壓的勵(lì)磁電流為產(chǎn)生氣隙線勵(lì)磁電流，為產(chǎn)生額定短路電流

48、的勵(lì)磁電流，為產(chǎn)生空載額定電壓的）中，式（KIIIffkf0054. 6需的勵(lì)磁電流之比。電壓和額定短路電流所改為：產(chǎn)生空載額定）可將短路比的定義修由式（ 54. 6有較大的短路比。輪發(fā)電機(jī)要求定問題較嚴(yán)重，所以水因?yàn)樗娬揪嚯x長，穩(wěn)，對水輪發(fā)電機(jī)對汽輪發(fā)電機(jī)價(jià)增高。一般和轉(zhuǎn)子用銅量增大，造能變好，但勵(lì)磁電動(dòng)勢性，使短路比增大，電機(jī)隙可減小機(jī)造價(jià)較便宜。增大氣度較差，但電聯(lián)運(yùn)行時(shí)發(fā)電機(jī)的穩(wěn)定電機(jī)的電壓變化大，并載變化時(shí)發(fā)響很大，短路比小，負(fù)短路比的數(shù)值對電機(jī)影8 . 18 . 00 . 14 . 0CCdKKX抗和直軸飽和電抗梯電功率因數(shù)負(fù)載特性，保（二）同步發(fā)電機(jī)的另能很有意義。）磁勢，對分

49、析電機(jī)的性樞反應(yīng)和特定負(fù)載電流時(shí)的電漏抗確定同步發(fā)電機(jī)的定子因?yàn)樗捎脕硖匦宰钣袑?shí)用價(jià)值。（其中以另功率因數(shù)負(fù)載），（線勵(lì)磁電流之間的關(guān)系曲數(shù)的條件下，端電壓與常常數(shù)，是在同步發(fā)電機(jī)的負(fù)載特性性一、另功率因數(shù)負(fù)載特XIfUInnfNcos）曲線。（，常數(shù)，另功率因數(shù)負(fù)載特性：量圖過程、電動(dòng)勢方程及相另功率因數(shù)負(fù)載的電磁fNIfUInn0cos,. 1可簡化為勢平衡方程式都一樣，電機(jī)的電勢方程式、磁和凸極同步發(fā)此對于隱極同步發(fā)電機(jī)沒有交軸電樞反應(yīng)，因，看出，動(dòng)勢，從相量圖中可以是純?nèi)ゴ抛饔玫闹陛S磁的電樞磁動(dòng)勢也，故另功率因數(shù)負(fù)載時(shí)的夾角與可以忽略不計(jì)。即相比很小，所以且電樞電阻與回路電抗，滯后于

50、電壓言，負(fù)載相電流對于另功率因數(shù)負(fù)載而090900.0.0.aqaFIERUI）或（）（afadadFFFXIjUEEEIXUEEEIXUE.0.0曲線。）中的（得圖端電壓下的勵(lì)磁電流成正比變化，記錄不同將隨電抗壓），這時(shí)端電持為常值（例如的大小，使負(fù)載電流保和負(fù)載電抗時(shí)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流變純電感負(fù)載，然后同相對稱可同步發(fā)電機(jī)，電樞接三直接負(fù)載法：對于小型）（KFbUIXIXUIIfN31. 61求取另功率因數(shù)負(fù)載特性的. 2)(fIfU 。，即得曲線上的額定點(diǎn)，這時(shí)，出無功電流為調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流使電樞輸作空載運(yùn)行點(diǎn)，將發(fā)電機(jī)并入電網(wǎng)測點(diǎn)；得，由測，點(diǎn)，作短路實(shí)驗(yàn)，測測取空載特性，步驟如下：很高，

51、常用實(shí)驗(yàn)作圖法接負(fù)載法代價(jià)當(dāng)電機(jī)容量較大時(shí)，直實(shí)驗(yàn)作圖法FUUIFKIOKIIIUKNNfKfKNK0cos*0*)2(EAFF點(diǎn)的特性三角形作*。因數(shù)特性于交另功率應(yīng)的去磁影響，延長克服漏抗壓降和電樞反），以（）必須大于（不變，要保持端電壓，接另功率因數(shù)負(fù)載時(shí)磁電流產(chǎn)生額定電壓所需的勵(lì)表示空載時(shí)，表示額定相電壓）中，（在圖FBCBCIBFIUIBCUOBbffNfN0031. 6。，得垂線作，由線交空載特性于上方作平行在時(shí)，計(jì)算第一種方案：在已知方案點(diǎn)的特性三角形有兩種作EAFXIEABFEEBFXIXFNN。，得特性三角形垂線點(diǎn)作點(diǎn)，過性于平行線交空載特點(diǎn)作空載特性氣隙線的，過上截點(diǎn)，在未

52、知時(shí)，利用第二種方案：當(dāng)EAFEABFEEOOKFOBFKX形大小不變。流保持不變，故此三角功率因數(shù)特性時(shí)電三角形，由于在測定另特性之間存在一個(gè)特性特性與另功率因數(shù)角形。由此可知，空載義，也是電機(jī)的特性三具有相同的物理意）中的三角形（與圖三角形ABCaEAF29. 6）曲線。（的，點(diǎn)的軌跡為載特性滑動(dòng)，則得點(diǎn)沿空的將特性三角形fNIfUIIFEEAF0cos效勵(lì)磁磁動(dòng)勢漏電抗和電樞反應(yīng)的等子每相率因數(shù)特性曲線確定定二、由空載特性和另功形的方法如下：，作三角和理想另功率因數(shù)特性性三角形，如給定空載特不變的特性因數(shù)特性之間存在一個(gè)由于空載特性與另功率21。點(diǎn)，則于點(diǎn)作垂線交點(diǎn)，過載特性于隙線）交空

53、特性起始段的直線（氣點(diǎn)作平行于空載，再經(jīng)點(diǎn)向左取水平線段，過點(diǎn)，在另功率因數(shù)特性上取ABCCBACAOBBOAOOAAUKAANNNICBXXICB其中：為每相漏電抗?；颍篨IBCXXIBCNNfaIAC 。匝，則流，若勵(lì)磁繞組為磁電軸電樞磁動(dòng)勢的等效勵(lì)）時(shí)，直值（如圖中是當(dāng)直軸電流為給定fafadfNdfaINFNIII。，稱為保梯電抗計(jì)算的電抗將大于漏抗，這時(shí)性三角形為示，則如上述所得的特中虛線所實(shí)驗(yàn)測得時(shí)，如圖若另功率因數(shù)特性是由三、保梯電抗 PPXCBCBCBAX35. 6NPICBX更飽和。分磁路主極漏磁增大，轉(zhuǎn)子部現(xiàn)，使于直軸去磁磁動(dòng)勢的出時(shí)由原因：另功率因數(shù)負(fù)載作為漏抗。計(jì)算中，

54、可用，在同步電機(jī)）（于凸極電機(jī)，有；對）（漏電抗。對于隱極電機(jī)于梯三角形，保梯電抗大應(yīng)于額定點(diǎn)處稱之為保），而對中的三角形之為短路三角形（圖稱變的，對應(yīng)于短路點(diǎn)，特性三角形不是恒定不，飽和對轉(zhuǎn)子漏磁的影響綜上所述，考慮主磁路PPPXXXXXABC3 . 11 . 110. 105. 135. 6）上的壓降遠(yuǎn)小于變化不大，（因?yàn)殡娏骱凸β室驍?shù)時(shí)下運(yùn)行，且在不同負(fù)載步電機(jī)主要在額定負(fù)載）繪制相量圖。由于同（式方程后，再根據(jù)電動(dòng)勢平衡電動(dòng)勢在空載特性上得出氣隙磁勢態(tài)，要求先由氣隙行時(shí)，磁路處于飽和狀當(dāng)電機(jī)在額定電壓下運(yùn)的飽和值功率因數(shù)特性確定四、利用空載特性和另NaadUjXREjXRIUEEFX.

55、ATKAXIUEdNN（飽和）00EKTTKAOBBLEA為勵(lì)磁電動(dòng)勢，則的延長線于交相應(yīng)的線性化空載特性并將之延長作為據(jù)連作為考慮飽和程度的依對應(yīng)的性上額定點(diǎn)近似地取另功率因數(shù)特因此為簡化分析，可以（飽和）dNXIAT KAATKAIIATZXXNNbdd（飽和）（飽和）*特性性、電壓調(diào)整率和調(diào)整三）同步發(fā)電機(jī)的外特(）。（的關(guān)系曲線端電壓與負(fù)載電流之間常數(shù)條件下，常數(shù)，外特性是發(fā)電機(jī)在一、外特性IfUInnfNcos是上升的。，所以外特性漏抗壓降使端電壓上升及容性電流的于電樞反應(yīng)起助磁作用時(shí)，由且是下降的，在容性負(fù)載影響，外特性磁作用和定子漏抗壓降）時(shí)，由于電樞反應(yīng)去負(fù)載（負(fù)載或純電阻數(shù)時(shí)

56、的外特性，在感性率因表示同步發(fā)電機(jī)不同功圖01cos32. 6的電壓調(diào)整率所示，則得同步發(fā)電機(jī)，如圖電動(dòng)勢而卸去負(fù)載，讀取空載，若保持定勵(lì)磁電流額）運(yùn)行時(shí)的勵(lì)磁電流為，負(fù)載（電機(jī)在額定的電壓調(diào)整率，定義發(fā)從外特性可求出發(fā)電機(jī)33. 6coscos0EIInnIUUIIfNfNfNNNN%1000NNUUEU。般要求壓變化率應(yīng)盡量小。一，它的電電流的變化而劇烈波動(dòng)不隨負(fù)載使同步發(fā)電機(jī)的端電壓一。為了運(yùn)行性能的重要數(shù)據(jù)之發(fā)電機(jī)電壓調(diào)整率是表征同步%50U二、電壓調(diào)整率的范圍內(nèi)。也就較大，通常在于電樞反應(yīng)較大，之間，汽輪發(fā)電機(jī)則由一般在發(fā)電機(jī)的以內(nèi)。近代凸極式同步限制在最好上升，以致?lián)舸┙^緣，被斷開

57、時(shí)，端電壓急劇端的開關(guān)障同步發(fā)電機(jī)電樞出線去負(fù)載，特別是短路故被突然卸了。為防止同步發(fā)電機(jī)壓變化率可以不加限制等于對電保持基本不變。但這不磁電流使發(fā)電機(jī)端電壓動(dòng)改變勵(lì)根據(jù)端電壓的變化，自自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器，它能備有快速，現(xiàn)代同步發(fā)電機(jī)都裝了保證電網(wǎng)電壓的質(zhì)量變化。為必然要引起端電壓明顯產(chǎn)生的同步電抗電壓降流變化數(shù)值相對較大，負(fù)載電實(shí)際上由于同步電抗的%48%30%30%18%50%UUU）。（電流的關(guān)系曲線發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流與電樞常數(shù)時(shí)，常數(shù)，特性是當(dāng)電機(jī)的勵(lì)磁電流。調(diào)整，必須調(diào)節(jié)發(fā)時(shí)，為保持端電壓不變當(dāng)發(fā)電機(jī)負(fù)載電流變化二、調(diào)整特性IfIUnnfNcos降。性會(huì)下載電流的助磁作用，特，因負(fù)的；而對于

58、電容性負(fù)載是上升負(fù)載增加而增加，特性電流隨電阻性負(fù)載，轉(zhuǎn)子勵(lì)磁性和與外特性相反，對于感：起，具體作圖步驟如下和空載特性曲線畫在一，把相量圖代替漏抗抗梯圖表示，即用保梯電保，在實(shí)際作圖時(shí)，可用量圖可求出電壓變化率電勢相和時(shí)，采用磁勢隱極同步發(fā)電機(jī)磁路飽隱極同步發(fā)電機(jī)時(shí)）磁勢的求法（磁路飽和三、電壓調(diào)整率和勵(lì)磁XXUP. 1）（求）（相量；，畫出空載特性縱坐標(biāo)的位置相量畫在將額定電壓PaNNNjXRIUEIU.2) 1 (；為，其傾斜角畫）（；使作為半徑作圓弧，取）（fafICBIOCECCE43%100%100%0NNNNUUEUUDEU可得電壓調(diào)整率ODIfN065EDEDEODDOBOBII

59、OBfNfN，則上得在空載特性曲線點(diǎn)，由標(biāo)于為半徑作圓弧交橫坐以）（；，即即為連）（上允許。時(shí)，所導(dǎo)致的誤差工程但，結(jié)果肯定會(huì)有誤差，電樞反應(yīng)進(jìn)行分別處理軸。由于沒有對直軸和交和，即可用作圖法求得替代，用代替，這時(shí)同樣用也用于凸極同步發(fā)電機(jī)且不僅用于隱極電機(jī)，而也叫保梯相量圖，一般圖）（凸極同步發(fā)電機(jī)8 . 0cos40. 61. 20faaaadPIEFKFKXX已作分析）。前面量圖。量圖，也叫布朗戴爾向考慮飽和時(shí)的凸極機(jī)向畫出變化率的另一種方法是凸極同步發(fā)電機(jī)求電壓）（(2狀態(tài)，作圖步驟如下：已知，對應(yīng)于額定運(yùn)行、數(shù)電機(jī)相量圖，設(shè)電機(jī)參根據(jù)飽和時(shí)凸極同步發(fā)aqadaKKXR）（先作出：jX

60、RIUEaNN.) 1 (角。確定了從而點(diǎn)，連接，得已知，可令如果）（OMMIXAMXaqaq2）；后即可得出，計(jì)算，（）（；查空載特性曲線得由）（；為，則垂線交點(diǎn)作過）（fadadadadaadaddfdddFFFKFFFOZFFFOYFEEOBBOMAcos543.：和空載勵(lì)磁電流分別為，故可得電壓變化率在空載特性曲線上求得由）（ONEOZ06）（）（57. 656. 6%100%ffNNNNOZIUUONU具體測法自己看書。的不飽和值，和利用轉(zhuǎn)差法，可測得qdXX的基礎(chǔ)。研究同步電機(jī)運(yùn)行性能，是深入同步發(fā)電機(jī)的基本理論其參數(shù)，這些內(nèi)容都是量圖及機(jī)內(nèi)部的電磁過程，相前面已研究了同步發(fā)電變。