【正文】 f1為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，分別對(duì)應(yīng)于輸出和輸入有功功率。 ?當(dāng)同步發(fā)電機(jī)帶有負(fù)載時(shí)，就產(chǎn)生了 電樞反應(yīng) 。轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)感應(yīng)的電勢(shì)為空載電勢(shì)；電樞磁場(chǎng)感應(yīng)的電勢(shì)為電樞反應(yīng)電勢(shì)。 ? 與電樞電流 的大小成正比 (不計(jì)飽和 )，比例常數(shù)稱 為電樞反應(yīng)電抗。 得到 E相量 ?步驟 4：再加上相量 jIxa，得到 E0相量 ? ?? ??xxjrIUE aa ???? ??? 0 隱極發(fā)電機(jī)的相量圖 ?功角 δ —— E0與 U間的夾角，與功率有關(guān) ?位移角 δi —— 空間矢量 Ff1與 Fδ間的相位角，反映負(fù)載后磁勢(shì)的位移 ?sin0sM xUEP ??附、電樞反應(yīng)磁勢(shì)的折算 ? 磁路不飽和時(shí)，分別由磁勢(shì) 磁密 感應(yīng)電勢(shì)，然后進(jìn)行疊加。 ? 隱極機(jī)與凸極機(jī)氣隙形狀不一樣，有不同的折算結(jié)果。39。1EFEFFFFFkFFFfafaafa???????????????????? ?? ????????xIjEFFIEFFIaaff????????????????????1思考題 ? 123 同步電抗對(duì)應(yīng)于什么磁通 ?為什么說同步電抗是三相電流產(chǎn)生的電抗而它的數(shù)值又是每相值？每相同步電抗與每相繞組本身的激磁電抗有什么區(qū)別 ? ? 哪些是空間矢量 ?哪些是時(shí)間相量 ?如何理解電流相量與電樞磁勢(shì)“同相” ? 三相電流通過對(duì)稱三相繞組時(shí)產(chǎn)生電樞磁勢(shì)（為三相合成磁勢(shì)，空間矢量），幅值總是和具有最大電流的相繞組軸線重合。 ? 同一電樞磁勢(shì)波作用在氣隙不同處 ， 會(huì)遇到不同的磁阻 ， 產(chǎn)生不同的磁密 。 ? 雙反應(yīng)法的基礎(chǔ)是 ， 當(dāng)不計(jì)飽和時(shí) ， 適用疊加原理 ， 用雙反應(yīng)法來分析凸極同步電機(jī) 。 ? 電樞磁勢(shì)折算為等效的轉(zhuǎn)子磁勢(shì)，并與原轉(zhuǎn)子磁勢(shì)合成為等效的氣隙合成磁勢(shì)。 凸極機(jī)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁磁勢(shì) ? 激磁磁勢(shì) ff為矩形波 振幅為 Ff=NfIf 產(chǎn)生的磁密波近似矩形 bf 振幅為 Bf 基波分量 bf1 振幅為 Bf1 ff FkB ???0?fBfBf FkkBkB ???01 ??直軸電樞反應(yīng)的折算 ? 直軸電樞反應(yīng)磁勢(shì) fad 基波振幅為 Fad 磁場(chǎng)磁密波 bad的振幅為 Bad 基波分量 bad1的振幅為 Bad1 adad FkB ???0?addaddad FkkBkB ???01 ???折算： addadB FkkFkk ??????039。0 ?凸極機(jī)磁場(chǎng)簡(jiǎn)單分析 ? 折算的物理意義：建立同樣大小的基波磁場(chǎng)時(shí)，單位安匝的直軸或交軸電樞磁勢(shì)（基波）相當(dāng)于多少安匝的勵(lì)磁磁勢(shì)（指幅值） ? 一般， kqkd，在隱極機(jī)中 kd=kq=1 ? ?? ?? ?? ????EEFFIIEFFIEFFFFIaqaqaqaqqadaddddddfff????????????????????????????????????????????39。 ? 同步電機(jī) ：激磁磁勢(shì)為階梯形波，電樞磁勢(shì)為正弦波，波形不同需折算，原則是產(chǎn)生相同的基波磁勢(shì)（隱極機(jī)）或相同的基波磁密（凸極機(jī)：由于氣隙不均勻） 七、電樞繞組的漏抗 ? 漏磁通在定子繞組中感應(yīng)漏抗電勢(shì) Eσ ，用漏抗 xσ表示 ? 漏磁路主要為氣隙： 不飽和，漏抗為常數(shù)，數(shù)值很小，標(biāo)幺值 間 ? 高次空間諧波磁通（旋轉(zhuǎn)速度為同步速），在電樞中感應(yīng)電勢(shì)為基波頻率，用差漏抗或諧波漏抗表示，數(shù)值更小。 同步電機(jī)對(duì)稱運(yùn)行時(shí)的特性 1. 空載特性、短路特性、負(fù)載特性（曲線） 2. 測(cè)定同步電抗、計(jì)算短路比、測(cè)定漏抗 3. 外特性與調(diào)整特性 4. 電壓變化率分析 一、同步電機(jī)的特性分析基礎(chǔ) ? 對(duì)稱運(yùn)行：指電機(jī)轉(zhuǎn)速為額定值且保持恒定，并供給三相對(duì)稱負(fù)載時(shí)的一種 穩(wěn)態(tài)運(yùn)行 方式 ? 主要 變量 ：電壓 U、電樞電流 I、激磁電流 If和功率因數(shù) cosθ ? 特性： (1)空載特性： I=0 (2)短路特性： U＝ 0 (3)負(fù)載特性： I＝ const、 cosθ=const (4)外特性： If＝ const、 cosθ＝ const (5)調(diào)整特性： U＝ const、 cosθ=const 主要 參數(shù) ：同步電抗 xs、 xd、 xq及漏抗 xσ ? ?fIf?0 ? ?fk IfI ? ? ?fIf? ? ?IfU ? ?IfIf ?區(qū)別不同的條件、 參數(shù)間關(guān)系 標(biāo)幺值計(jì)算時(shí)的基值 ? 定子側(cè) 電壓基值 —— 額定相電壓 電流基值 —— 額定相電流 容量功率基值 —— 電壓基值 *電流基值 阻抗基值 —— 電壓基值 /電流基值 ? 轉(zhuǎn)子側(cè) 轉(zhuǎn)子電流基值 —— 空載電勢(shì)為額定相電壓時(shí)的激 磁電流 1. 同步發(fā)電機(jī)的空載特性 ? 當(dāng)空載運(yùn)行時(shí)（ 電樞繞組開路， I=0） ,空載電動(dòng)勢(shì) E0隨轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電流 If變化的關(guān)系 。 ? 作同步電機(jī)的空載特性 ? 由于存在剩磁， 規(guī)定用下降曲線來表示空載特性 。 必須掌握 （ *） 2. 同步發(fā)電機(jī)的短路特性 ? 發(fā)電機(jī)三相穩(wěn)態(tài)短路試驗(yàn)時(shí)，電樞短路電流 Ik與激磁電流 If間的關(guān)系曲線。 零功率因數(shù)特性（ 2） ： cosθ =0的負(fù)載特性 ?純感性負(fù)載，純?nèi)ゴ抛饔玫碾姌蟹磻?yīng) Faq=0,Fad=Fa 合成磁勢(shì) 端電壓 3. 負(fù)載特性曲線 端電壓與激磁電流間的曲線 U＝f(If) I=const， cosθ=const adadf FkFF ??? ?IxEIxEU s ???? 0矢量（相量）關(guān)系變成了代數(shù)關(guān)系 重點(diǎn)：空載特性與零功率因數(shù)曲線 ? mn對(duì)應(yīng)于去磁磁勢(shì)kadFad的激磁電流 on：合成磁勢(shì) om=mn+om：激磁磁勢(shì) Ff an： E—— 合成電勢(shì) ab： Ixσ bn=cm： U=EIxσ c點(diǎn)：對(duì)應(yīng) (U,If)為零功率因數(shù)特性曲線上一點(diǎn) 電抗三角形 abc 如電樞電流保持不變，三角形大小不變 高 ab= Ixσ， 底邊 bc=mn均正比于電樞電流 c點(diǎn)軌跡即為零功率因數(shù)曲線 負(fù)載時(shí)實(shí)際激磁 零功率因數(shù)曲線求取 兩點(diǎn)試驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)法 當(dāng)電機(jī)較大時(shí)，將電機(jī)并聯(lián)于電網(wǎng)，有功調(diào)節(jié)為零，調(diào)節(jié)勵(lì)磁使發(fā)出無功電流達(dá)到IN，即為 e點(diǎn) . 短路點(diǎn) e點(diǎn) —— （ I=IN,U=0） 調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流，使三相穩(wěn)定短路電流為額定值 額定電壓點(diǎn) c點(diǎn) —— （ I=IN,U=UN ）調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)處于過激，電樞電流為額定值，輸出有功功率為 0（零功率因數(shù)），激磁電流和額定電壓決定 c點(diǎn) 二、同步發(fā)電機(jī)的參數(shù)及測(cè)定 ? 同步電抗：飽和與不飽和值 ? xd和 xq的轉(zhuǎn)差法測(cè)定 ? 短路比 ? 漏抗和保梯電抗 1. 同步電抗的實(shí)驗(yàn)測(cè)定 ? 不飽和同步電抗 短路時(shí)不計(jì)飽和 dksk xIjxIjE ??? ??0**39。kNkNNkNNdNdksdIEIIUEUIEIUxIxIExx??????????????凸極電機(jī)的交軸同步電抗可以利用經(jīng)驗(yàn)公式求得 dqxx ?飽和同步電抗 ? 在 純感性負(fù)載 時(shí) sIxUE ??0abcaUxIIUxxNsNNNss ?????磁路飽和決定于空氣隙中的合成磁場(chǎng)，忽略漏阻抗壓降，則決定于端電壓。為了避免轉(zhuǎn)子被牽入同步， 外施電壓約為額定電壓的 1/4左右 ，且使其相序能保證電樞旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)向與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向 — 致。 當(dāng)定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子交軸重合時(shí)，定子的電抗為 xq，此時(shí)電抗最小，定子電流最大，線路壓降最大，端電壓為最小。0039。 工程上 ： 隨著單機(jī)容量的增大，為了提高材料利用率，隨機(jī)組容量增大短路比降低。 三、同步發(fā)電機(jī)的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行特性 ? 外特性 ? 電壓變化率 ? 調(diào)整特性 ? 效率特性 ? 磁勢(shì)法求電壓變化率和額定勵(lì)磁電流 1. 發(fā)電機(jī)的外特性 ? n=n1, I f =const， cos?=const， 單機(jī)運(yùn)行，發(fā)電機(jī) 端電壓 U隨負(fù)載電流 I的變化關(guān)系 —— 與負(fù)載的性質(zhì)有關(guān) ? ??xIjrIUEEEEIxIjxIjrIEUaafqqdda????????????????????000一定一定，則影響因數(shù) ： 1. 電樞反應(yīng) 2. 漏抗壓降 當(dāng)容性負(fù)載且內(nèi)功率因數(shù)超前時(shí)，電樞反映是助磁作用，特性可以呈上升形狀。但電機(jī)尺寸大，成本高； 異步電機(jī)的勵(lì)磁由電網(wǎng)供給，如采用較大的氣隙，則激磁電流增