【正文】 f1為電動機運行，分別對應于輸出和輸入有功功率。 ?當同步發(fā)電機帶有負載時，就產生了 電樞反應 。轉子磁場感應的電勢為空載電勢；電樞磁場感應的電勢為電樞反應電勢。 ? 與電樞電流 的大小成正比 (不計飽和 )，比例常數稱 為電樞反應電抗。 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)電機的相量圖 ?功角 δ —— E0與 U間的夾角，與功率有關 ?位移角 δi —— 空間矢量 Ff1與 Fδ間的相位角，反映負載后磁勢的位移 ?sin0sM xUEP ??附、電樞反應磁勢的折算 ? 磁路不飽和時，分別由磁勢 磁密 感應電勢，然后進行疊加。 ? 隱極機與凸極機氣隙形狀不一樣，有不同的折算結果。39。1EFEFFFFFkFFFfafaafa???????????????????? ?? ????????xIjEFFIEFFIaaff????????????????????1思考題 ? 123 同步電抗對應于什么磁通 ?為什么說同步電抗是三相電流產生的電抗而它的數值又是每相值？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 ?哪些是時間相量 ?如何理解電流相量與電樞磁勢“同相” ? 三相電流通過對稱三相繞組時產生電樞磁勢（為三相合成磁勢，空間矢量），幅值總是和具有最大電流的相繞組軸線重合。 ? 同一電樞磁勢波作用在氣隙不同處 ， 會遇到不同的磁阻 ， 產生不同的磁密 。 ? 雙反應法的基礎是 ， 當不計飽和時 ， 適用疊加原理 ， 用雙反應法來分析凸極同步電機 。 ? 電樞磁勢折算為等效的轉子磁勢，并與原轉子磁勢合成為等效的氣隙合成磁勢。 凸極機轉子勵磁磁勢 ? 激磁磁勢 ff為矩形波 振幅為 Ff=NfIf 產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 ??直軸電樞反應的折算 ? 直軸電樞反應磁勢 fad 基波振幅為 Fad 磁場磁密波 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 ?凸極機磁場簡單分析 ? 折算的物理意義：建立同樣大小的基波磁場時，單位安匝的直軸或交軸電樞磁勢（基波）相當于多少安匝的勵磁磁勢（指幅值） ? 一般， kqkd，在隱極機中 kd=kq=1 ? ?? ?? ?? ????EEFFIIEFFIEFFFFIaqaqaqaqqadaddddddfff????????????????????????????????????????????39。 ? 同步電機 ：激磁磁勢為階梯形波，電樞磁勢為正弦波，波形不同需折算，原則是產生相同的基波磁勢（隱極機）或相同的基波磁密（凸極機：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漏抗電勢 Eσ ，用漏抗 xσ表示 ? 漏磁路主要為氣隙： 不飽和，漏抗為常數，數值很小，標幺值 間 ? 高次空間諧波磁通（旋轉速度為同步速），在電樞中感應電勢為基波頻率，用差漏抗或諧波漏抗表示，數值更小。 同步電機對稱運行時的特性 1. 空載特性、短路特性、負載特性（曲線） 2. 測定同步電抗、計算短路比、測定漏抗 3. 外特性與調整特性 4. 電壓變化率分析 一、同步電機的特性分析基礎 ? 對稱運行：指電機轉速為額定值且保持恒定，并供給三相對稱負載時的一種 穩(wěn)態(tài)運行 方式 ? 主要 變量 ：電壓 U、電樞電流 I、激磁電流 If和功率因數 cosθ ? 特性： (1)空載特性： I=0 (2)短路特性： U＝ 0 (3)負載特性： I＝ const、 cosθ=const (4)外特性： If＝ const、 cosθ＝ const (5)調整特性： U＝ const、 cosθ=const 主要 參數 ：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、 參數間關系 標幺值計算時的基值 ? 定子側 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 ? 轉子側 轉子電流基值 —— 空載電勢為額定相電壓時的激 磁電流 1. 同步發(fā)電機的空載特性 ? 當空載運行時（ 電樞繞組開路， I=0） ,空載電動勢 E0隨轉子勵磁電流 If變化的關系 。 ? 作同步電機的空載特性 ? 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)電機的短路特性 ? 發(fā)電機三相穩(wěn)態(tài)短路試驗時，電樞短路電流 Ik與激磁電流 If間的關系曲線。 零功率因數特性（ 2） ： cosθ =0的負載特性 ?純感性負載，純去磁作用的電樞反應 Faq=0,Fad=Fa 合成磁勢 端電壓 3. 負載特性曲線 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）關系變成了代數關系 重點：空載特性與零功率因數曲線 ? mn對應于去磁磁勢kadFad的激磁電流 on：合成磁勢 om=mn+om：激磁磁勢 Ff an： E—— 合成電勢 ab： Ixσ bn=cm： U=EIxσ c點：對應 (U,If)為零功率因數特性曲線上一點 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點軌跡即為零功率因數曲線 負載時實際激磁 零功率因數曲線求取 兩點試驗 實驗法 當電機較大時，將電機并聯于電網，有功調節(jié)為零，調節(jié)勵磁使發(fā)出無功電流達到IN，即為 e點 . 短路點 e點 —— （ I=IN,U=0） 調節(jié)發(fā)電機勵磁電流，使三相穩(wěn)定短路電流為額定值 額定電壓點 c點 —— （ I=IN,U=UN ）調節(jié)發(fā)電機處于過激，電樞電流為額定值，輸出有功功率為 0（零功率因數），激磁電流和額定電壓決定 c點 二、同步發(fā)電機的參數及測定 ? 同步電抗：飽和與不飽和值 ? xd和 xq的轉差法測定 ? 短路比 ? 漏抗和保梯電抗 1. 同步電抗的實驗測定 ? 不飽和同步電抗 短路時不計飽和 dksk xIjxIjE ??? ??0**39。kNkNNkNNdNdksdIEIIUEUIEIUxIxIExx??????????????凸極電機的交軸同步電抗可以利用經驗公式求得 dqxx ?飽和同步電抗 ? 在 純感性負載 時 sIxUE ??0abcaUxIIUxxNsNNNss ?????磁路飽和決定于空氣隙中的合成磁場，忽略漏阻抗壓降，則決定于端電壓。為了避免轉子被牽入同步， 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磁場的轉向與轉子的轉向 — 致。 當定子旋轉磁場與轉子交軸重合時，定子的電抗為 xq，此時電抗最小，定子電流最大，線路壓降最大，端電壓為最小。0039。 工程上 ： 隨著單機容量的增大，為了提高材料利用率，隨機組容量增大短路比降低。 三、同步發(fā)電機的穩(wěn)態(tài)運行特性 ? 外特性 ? 電壓變化率 ? 調整特性 ? 效率特性 ? 磁勢法求電壓變化率和額定勵磁電流 1. 發(fā)電機的外特性 ? n=n1, I f =const， cos?=const， 單機運行，發(fā)電機 端電壓 U隨負載電流 I的變化關系 —— 與負載的性質有關 ? ??xIjrIUEEEEIxIjxIjrIEUaafqqdda????????????????????000一定一定，則影響因數 ： 1. 電樞反應 2. 漏抗壓降 當容性負載且內功率因數超前時，電樞反映是助磁作用，特性可以呈上升形狀。但電機尺寸大，成本高； 異步電機的勵磁由電網供給，如采用較大的氣隙，則激磁電流增