【正文】 最大值，故得 m a xm inIUxq ?167。 108 同步發(fā)電機的零功率因數(shù)負載特性及保梯電抗的測定 零功率因數(shù)負載特性： 指同步發(fā)電機帶上一個純感性負載（ cosφ＝ 0），讓轉速為同步速，并保持負載電流 I不變，求取發(fā)電機端點壓與勵磁電流之間的關系，即 試驗接線及方法： 如圖 10－ 35所示，電樞接一個可變的三相純感性負載。試驗時，把同步發(fā)電機拖動到同步轉速，然后調(diào)節(jié)發(fā)電機的勵磁電流和負載的大小，使負載電流始終保持為常值（例如I=IN），記錄不同勵磁下發(fā)電機的的電壓，即可得到零功率因數(shù)曲線，如圖 1036所示。 ? ?時滯后常數(shù))(0c o s1?????InnifU fA電樞AA純感性負載VA＋－勵磁圖10 3 5 零功 率因數(shù)負載試驗接線圖167。 108 同步發(fā)電機的零功率因數(shù)負載特性及保梯電抗的測定 圖1 0 3 6 零功率因數(shù)負載特性fifi0?NUUfaifki?IxBC A FEK空載特性零功率因數(shù)特性從圖 l0－ 36可見，零功率因數(shù)特性在空載特性的右邊，其形狀與空載特性相似，這表明兩條曲線之間具有某種聯(lián)系，下面研究這個問題。 167。 108 同步發(fā)電機的零功率因數(shù)負載特性及保梯電抗的測定 零功率因數(shù)特性與空載特性的關系： ?E?U??xIj?aF I??FaF1fF圖1 0 3 7 零功率因數(shù)負載磁動勢－電動勢相矢圖????FFFIxUEf ????1167。 108 同步發(fā)電機的零功率因數(shù)負載特性及保梯電抗的測定 圖1 0 3 6 零功率因數(shù)負載特性fifi0?NUUfaifki?IxBC A FEK空載特性零功率因數(shù)特性零功率因數(shù)特性與空載特性的關系： 零功率因數(shù)負載時，由于需要克服定子漏抗壓降和去磁的 電樞反應，如仍要保持端電壓為額定值 FAACCBFB ????IxAE ?167。 108 同步發(fā)電機的零功率因數(shù)負載特性及保梯電抗的測定 零功率因數(shù)特性與空載特性的關系： 零功率因數(shù)特性和空載特性之間相差一個直角三角形 AEF，該三角形稱為同步電機的 特性三角形或保梯三角形。 特性三角形的一條直角邊 (鉛垂邊 )是定子漏抗壓降 Ixσ，另一條直角邊 (水平邊 )是電樞反應磁動勢的等效勵磁電流 ifa, 由于測取零功率因數(shù)特性時，電流 I保持不變，可見 Ixσ和 ifa不變，即 特性三角形的大小不變。 因此只要把特性三角形的底邊保持水平位置而使其頂點 E沿空載特性上移動，則其右邊頂點的軌跡即為零功率因數(shù)特性。當特性三角形移到其水平邊與橫坐標重合時，可得 K點，該點的端電壓 U=0，故實質(zhì)上即為短路點。 167。 108 同步發(fā)電機的零功率因數(shù)負載特性及保梯電抗的測定 已知零功率因數(shù)特性和空載特性確定特性三角形和保梯電抗： 氣隙線的平行線 并和空載特性交于 E點，由 E點作 的垂線交于 A點，則 Δ AEF即為要找的特性三角形 。由此可見，電樞電流 I所產(chǎn)生的電樞磁動勢為 KOFO ??PO? FO?圖10 3 8 由空載特 性和零功率因數(shù)特性求出特性三角形0UA FEK空載特性零功率因數(shù)特性PO ??NU)(ffFiFAFk aa ?faiFA ?定子漏抗為 IAEx ??167。 108 同步發(fā)電機的零功率因數(shù)負載特性及保梯電抗的測定 已知零功率因數(shù)特性和空載特性確定特性三角形和保梯電抗： 研究表明，由于零功率因數(shù)負載時轉子的漏磁比空載時大，所以零功率因數(shù)特性和空載特性所確定的漏抗將比實際的定子漏抗稍大， 一般把由零功率因數(shù)特性和空載特性確定的漏抗稱為保梯電抗 ，以 xp表示。對一般的電機來說，試驗和作圖求取的零功率因數(shù)特性的差別是不大的。在隱極電機中，因為極間漏磁通較小，故 xp≈ xσ， 而凸極電機中，則 xp≈ ()xσ。 圖10 3 8 由空載特 性和零功率因數(shù)特性求出特性三角形0UA FEK空載特性零功率因數(shù)特性PO ??NU)(ffFi167。 108 同步發(fā)電機的零功率因數(shù)負載特性及保梯電抗的測定 已知零功率因數(shù)特性和空載特性確定特性三角形和保梯電抗： 圖10 3 8 由空載特 性和零功率因數(shù)特性求出特性三角形0UA FEK空載特性零功率因數(shù)特性PO ??NU)(ffFi結論： 為了求電樞反應磁動勢和定子漏抗，只要巳知空載特性和零功率因數(shù)特性上的 K和 F兩點就可以了。 K點可以通過短路特性找出，因此，零功率因數(shù)持性實驗只需求一點 F就可以了。 167。 109 同步發(fā)電機的外特性和調(diào)整特性 ?一、外特性 外特性： 表示發(fā)電機的轉速保持為同步轉速，勵磁電流和負載的功率因數(shù)不變時，發(fā)電機的端電壓和負載電流的關系，即 常數(shù)常數(shù)?????c o s)(1finnIfU?一、外特性 電壓調(diào)整率： 從外特性可以求出發(fā)電機的電壓調(diào)整率，調(diào)節(jié)發(fā)電機的勵磁，使額定負載時發(fā)電機的端電壓為額定電壓，此勵磁電流就稱為額定勵磁電流。然后保持勵磁和轉速不變，卸去負載，此時端電壓變化的標么值，就稱為同步發(fā)電機的電壓調(diào)整率，如圖 10－ 40所示，用 Δ U表示電壓調(diào)整率，則 %1000 ??????NNUUEU討論： 電壓調(diào)整率是表征同步發(fā)電機運行性能的數(shù)據(jù)之一。過去發(fā)電機的端電壓要靠值班人員的手動操作來調(diào)整，因此對 ΔU要求很嚴?，F(xiàn)代的同步發(fā)電機大多數(shù)裝有自動調(diào)壓裝置，所以對 ΔU的要求放寬。 167。 109 同步發(fā)電機的外特性和調(diào)整特性 ?二、調(diào)整特性 調(diào)整特性： 當發(fā)電機的負載發(fā)生變化時，為了保持端電壓不變，必須同時調(diào)節(jié)發(fā)電機的勵磁電流。當發(fā)電機的轉速保持為同步速，發(fā)電機的端電壓和負載功率因數(shù)不變時，負載電流變化時勵磁電流的調(diào)整曲線，就稱為發(fā)電機的調(diào)整特性，即 常數(shù)常數(shù)?????c o s)(1UnnIfi f同步發(fā)電機的基本電磁關系 本章小結 ?在分析同步電機內(nèi)部的物理情況式，電樞反應占有重要的地位。電樞反應的性 質(zhì)取決于負載的性質(zhì)和電機內(nèi)部的參數(shù)，明確地說，它取決于 與 的夾角 ψ 的數(shù)值。在同步電機中， 交軸電樞磁動勢和主磁場相互作用，決定了電機內(nèi)部 的能量轉換；直軸電樞磁動勢對勵磁磁動勢起去磁或加磁作用，從而引起發(fā)電 機端電壓的變化。 ?對于 隱極電機 ，由于氣隙均勻，所以 可用單一的同步電抗 xs來表征電樞反應和 漏磁的效果。 凸極電機氣隙不均勻，同樣大小的電樞磁動勢作用在直軸或交軸 時，電樞反映不一樣大，所以分析和表征 凸極電機 時，要 用雙反應理論和 xd、 xq兩個參數(shù)，以分別表征直軸和交軸電流所產(chǎn)生的電樞反應和漏磁的效果。 0E?I?同步發(fā)電機的基本電磁關系 本章小結 ?參數(shù) xd、 xq的大小對于同步電機具有重要意義 。同步發(fā)電機一般與電網(wǎng)并聯(lián)運 行，因此發(fā)電機的參數(shù)不但直接影響到本身的運行性能，而且還會影響到整個 系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和可靠性。 ?正常運行時，同步發(fā)電機的特性主要有兩條：外特性和調(diào)節(jié)特性。 外特性說明 負載變化而不調(diào)節(jié)勵磁時電壓的變化情況；調(diào)整特性說明負載變化時，為保持 端電壓恒定，勵磁電流的調(diào)節(jié)規(guī)律。其它如空載特性、短路特性、零功率因數(shù) 負載特性則屬于為求測電機參數(shù)用的特性曲線。 ?表征同步發(fā)電機穩(wěn)態(tài)運行性能的主要數(shù)據(jù)和參數(shù)有：短路比、直軸和交軸同步 電抗、保梯電抗和漏電抗。 短路比是表征發(fā)電機靜態(tài)穩(wěn)定度的一個重要數(shù)據(jù)， 而各個參數(shù)則是定量分析電機穩(wěn)態(tài)運行狀態(tài)的有用工具。