勘察设计公共基础电气工程基础课程2015-7-15晚上课件

1、注册电气工程师执业资格考试注册电气工程师执业资格考试 专业基础部分专业基础部分第四章第四章 电气工程基础电气工程基础第九讲 同步电机考试大纲要求大纲考点大纲考点额定值、额定值、电枢反应、电枢反应、同步电抗同步电抗同步电机的并同步电机的并网条件与功率网条件与功率调节调节同步电机的运行特性绝缘系统、温升要求和冷却方式；励磁系统介绍以及运行维护要点出题频率1-2题复习要求公式不多，重在理解分析，计算较为简易，抓住核心第九讲 同步电机第九讲 同步电机以汽轮发电机为例以汽轮发电

2、机为例: :定子铁心定子铁心：硅钢片叠成。：硅钢片叠成。机座：钢板焊接面成，有足够的强度和钢度。机座：钢板焊接面成，有足够的强度和钢度。电枢绕组电枢绕组：三相对称绕组：三相对称绕组铜线制成铜线制成定子定子( (电枢电枢) )转子铁心：采用整块的含铬、镍和钼的合金钢锻成转子铁心：采用整块的含铬、镍和钼的合金钢锻成护环：保护励磁绕组受离心力时不甩出护环：保护励磁绕组受离心力时不甩出励磁绕组：铜线制成励磁绕组：铜线制成滑环：引励磁电流经电刷、滑环进入励磁绕组滑环：引励磁电流经电刷、滑环进入励磁绕组中心环：支持护环，阻止励磁绕组轴向移动中心环：支持护环，阻止励磁绕组轴向移动转子转子汽轮同步电机的汽轮同

3、步电机的基本结构基本结构机械端口机械端口转子转子定子绕组定子绕组定子铁心定子铁心电端口电端口ABC汽轮发电机结构汽轮发电机结构（1 1）定子铁心）定子铁心汽轮汽轮发电发电机结机结构构 （2 2）定子定子绕组绕组汽轮发汽轮发电机结电机结构构水轮发电机结构水轮发电机结构(1)(1)立式水轮发电机立式水轮发电机(2)(2)卧式水轮发电机卧式水轮发电机水轮发电机结构水轮发电机结构(3)灯泡贯流式水灯泡贯流式水轮发电机轮发电机水轮发电机结构水轮发电机结构(4)(4)转子结构转子结构10000kW10000kW水轮机转子水轮机转子发电环节发电环节各种电机各种电机 引进引进600MW汽轮发电机汽轮发电机国产

4、国产300MW汽轮发电机汽轮发电机国产国产200MW汽轮发电机定子汽轮发电机定子国产国产200MW汽轮发电机定子铁心汽轮发电机定子铁心现场运行的水轮发电机现场运行的水轮发电机同步电机的基本工作原理及其分类同步电机的基本工作原理及其分类一、三相同步发电机的基本工作原理一、三相同步发电机的基本工作原理大小大小：0110444kfN.Ew频率频率：60pnf 励磁绕组通入直流电流后建立恒定磁场，原动机拖动转子以转速励磁绕组通入直流电流后建立恒定磁场，原动机拖动转子以转速 旋转时，其旋转时，其磁场切割定子绕组而感应交流电动势磁场切割定子绕组而感应交流电动势 n0E相序：相序：由转子的转向决定。由转子的

5、转向决定。波形波形：由：由 可知，波形取决于可知，波形取决于 的空间分布。的空间分布。lvBe(x)(x)BXAZBCYNSn三相同步发电三相同步发电机的物理过程机的物理过程可用图示表示可用图示表示同步电机的分类同步电机的分类按运行方式，同步电机分发电机、电动机和调相机。按运行方式，同步电机分发电机、电动机和调相机。按结构型式，同步电机分旋转电枢式和旋转磁极式。按结构型式，同步电机分旋转电枢式和旋转磁极式。旋转磁极式同步电机按磁极形状，又分隐极式和凸极式两种。旋转磁极式同步电机按磁极形状，又分隐极式和凸极式两种。按原动机类别按原动机类别, ,同步电机分为汽轮发电机、水轮发电机和柴油发电机等。同

6、步电机分为汽轮发电机、水轮发电机和柴油发电机等。汽轮发电机一般作成隐极式，现代汽轮发电机均为汽轮发电机一般作成隐极式，现代汽轮发电机均为2 2极，转速为极，转速为30003000转转/ /分钟，水轮发电机采用凸极式，极数多，转速低。分钟，水轮发电机采用凸极式，极数多，转速低。同步电动机、柴油发电机和调相机一般作成凸极式。同步电动机、柴油发电机和调相机一般作成凸极式。按冷却介质和冷却方式分，有空外冷、氢冷、水内冷按冷却介质和冷却方式分，有空外冷、氢冷、水内冷同步电机的型号和额定值同步电机的型号和额定值一、型号一、型号发电机型号表示该发电机的类型和特点发电机型号表示该发电机的类型和特点 QFQS-

7、200-2表示定子绕组水内冷、转子绕组氢内冷、铁心氢冷的二极汽轮发电机，容量为表示定子绕组水内冷、转子绕组氢内冷、铁心氢冷的二极汽轮发电机，容量为200MW。 854/210-40854/210-40表示立式同步水轮发电机，定子铁心外径为表示立式同步水轮发电机，定子铁心外径为854cm854cm，定子铁心长度为，定子铁心长度为210cm210cm，有，有4040个磁极。个磁极。对同步发电机额定值之间关系为：对同步发电机额定值之间关系为：NNcosIUcosSPNNNN3)(kVUN额定电压额定运行时加在三相定子绕组上额定运行时加在三相定子绕组上的线电压。的线电压。NNPS 额定功率额定容量 指

8、电机额定运行时，输出功率的保证值。同步发电机是指输出的额定视在功率或有功功率，单位是指电机额定运行时，输出功率的保证值。同步发电机是指输出的额定视在功率或有功功率，单位是KVAKVA或或KWKW。电动机额定容。电动机额定容量是指额定条件下转轴上输出的机械功率，单位是量是指额定条件下转轴上输出的机械功率，单位是KWKW。调相机用。调相机用KVAKVA或或KvarKvar表示。表示。)(AIN额定电流在额定运行状态下三相定子在额定运行状态下三相定子绕组的线电流绕组的线电流.fNfNNNNUInf额定励磁电压额定励磁电流额定转速额定效率额定频率额定功率因数Ncos二、额定值二、额定值同步发电机的电枢

9、反应同步发电机的电枢反应同步发电机转子由原动机拖动到同步转速，转子绕组通以恒定的直流励磁电流，定子电枢绕组开路，这种运行状态，称为同步发电机转子由原动机拖动到同步转速，转子绕组通以恒定的直流励磁电流，定子电枢绕组开路，这种运行状态，称为同步发电机的空载运行。同步发电机的空载运行。一、同步发电机的空载特性一、同步发电机的空载特性励磁电流励磁电流I If单独建立的励磁磁动势单独建立的励磁磁动势F Ff f产生的主、漏磁通。产生的主、漏磁通。主、漏磁通均随转子旋转，在气隙中形成旋转磁场。主磁通交链电枢绕组，在电枢绕组中感应电动势主、漏磁通均随转子旋转，在气隙中形成旋转磁场。主磁通交链电枢绕组，在电枢

10、绕组中感应电动势； 漏磁通不交链电枢绕组，不在电枢绕组中感应电动势，不参与定、转子之间的能量转换漏磁通不交链电枢绕组，不在电枢绕组中感应电动势，不参与定、转子之间的能量转换. . fIfF0f0E空载时电磁关系空载时电磁关系：01104.44kfNEw空载特性空载特性：空载电动势空载电动势 大小大小：0E)f(IE,I ,nnfN00空载特性曲线空载特性曲线：气隙线气隙线)f(F)f(IEff0000ENUffFIfI0fI电枢反应电枢反应电枢反应电枢反应: :电机带上负载后，电枢磁动势的基波在气隙中使气隙电机带上负载后，电枢磁动势的基波在气隙中使气隙磁通的大小及位置均发生变化磁通的大小及位置

11、均发生变化, , 这种影响称为电枢反应这种影响称为电枢反应. .电枢反应的性质，取决于电枢磁动势基波电枢反应的性质，取决于电枢磁动势基波 和励磁磁动势基波和励磁磁动势基波 之间的相对位置，之间的相对位置，即与空载电动势即与空载电动势 和电枢电流和电枢电流 之间的夹角之间的夹角 有关有关. .0EIfFaF励磁磁势和电枢磁势的区别励磁磁势和电枢磁势的区别基波基波波形波形大小大小位置位置转速转速转向转向励磁磁动励磁磁动势势正弦正弦波波恒定，由励恒定，由励磁电流决定磁电流决定由转子位置由转子位置决定决定由原动机的转速由原动机的转速决定决定由原动机由原动机决定决定电枢反应电枢反应磁动势磁动势正弦正弦波

12、波恒定，由电恒定，由电枢电流决定枢电流决定由电流瞬时由电流瞬时值决定值决定由磁极对数和电由磁极对数和电流频率决定流频率决定由电流相由电流相序决定序决定准备工作准备工作1.三个角三个角1)1)内功率因数角内功率因数角:是是 与与 之间的时间相位角之间的时间相位角, ,与电机参数及负载有关与电机参数及负载有关. .0EI2)2)外功率因数角外功率因数角:是是 与与 之间的时间相位角之间的时间相位角, ,与负载有关与负载有关. .UI3)3)功率角功率角( (功角功角) ):是是 与与 之间的时间相位角之间的时间相位角. .0EU三个角之间的关系为三个角之间的关系为IUI0EU0E2.四个轴四个轴直

13、轴直轴( (纵轴、纵轴、d d轴）轴）：主磁极轴线位置。：主磁极轴线位置。交轴（横轴、交轴（横轴、q q轴）轴）：与直轴成与直轴成90900 0电角度的位置。电角度的位置。 相轴相轴：每相绕组的轴线位置。每相绕组的轴线位置。时轴时轴：时间相量在其上投影可时间相量在其上投影可得到时间量的瞬时值。得到时间量的瞬时值。q轴轴 A AX X Z ZB BCYNSd轴轴C轴轴B轴轴A轴轴1. 1. 时的电枢反应时的电枢反应00d轴轴q轴轴 A轴轴A AX X Z ZB BCYNSC轴轴B轴轴fFaFF090电枢反应性质：电枢反应性质：交轴电枢反应交轴电枢反应空载电动势空载电动势 和电枢电流和电枢电流 同

14、相位同相位. .0EI090角为之间夹与afFFaqaFF 为记d轴轴q轴轴 A轴轴A AX X Z ZB BCYNSC轴轴B轴轴fF2. 2. 时的电枢反应时的电枢反应090空载电动势空载电动势 超前电枢电流超前电枢电流 0EI090电枢反应性质：电枢反应性质：直轴去磁电枢反应直轴去磁电枢反应aF090角为之间夹与afFFadaFF 为记d轴轴q轴轴 A轴轴A AX X Z ZB BCYNSC轴轴B轴轴fF3. 3. 时的电枢反应时的电枢反应090空载电动势空载电动势 滞后电枢电流滞后电枢电流 0EI090电枢反应性质电枢反应性质：直轴助磁电枢反应直轴助磁电枢反应aF090角为之间夹与afF

15、FadaFF 为记d轴轴q轴轴 A轴轴A AX X Z ZB BCYNSC轴轴B轴轴fF空载电动势空载电动势 超前电枢电流超前电枢电流 角角0EI090角为之间夹与afFFaF090电枢反应性质：电枢反应性质：既有交轴既有交轴,还有直轴还有直轴去磁电枢反应去磁电枢反应4. 4. 的电枢反应的电枢反应00900此种情况下此种情况下, ,IcosIIsinIIIIqdqd-直轴分量直轴分量-交轴分量交轴分量0090成与EId同相位与0EIqcosFFsinFFFFFaaqaadaqada-直轴分量电流产生的合成磁动势直轴分量电流产生的合成磁动势-交轴分量电流产生的合成磁动势交轴分量电流产生的合成磁

16、动势0EdIqIIadFaqFaFfF090一般情况下的电枢反应（总结）一般情况下的电枢反应（总结）上升上升下降下降 上升上升下降下降下降下降下降下降不变不变不变不变下降下降R R、C C增强增强交、直交、直助助d d、q q轴轴R R、L L削弱削弱交、直交、直去去d d、q q轴轴C C增强增强直、助直、助d d轴轴L L削弱削弱直、去直、去d d轴轴R R波形波形畸变畸变交轴交轴q q轴轴 负载负载性质性质对电机的影响对电机的影响电枢反电枢反应性质应性质记作记作夹角夹角 位置位置aFafFFaFaqFadFaqadFF adFaqadFF F000900900090000090090)f

17、(nU三、电磁转矩三、电磁转矩 同步发电机带上负载后，电枢电流建立电枢反应磁场，它与励磁电流作用产生电磁力，在某些情况下形成电磁转矩，实现机电同步发电机带上负载后，电枢电流建立电枢反应磁场，它与励磁电流作用产生电磁力，在某些情况下形成电磁转矩，实现机电能量转换。能量转换。 输出的有功功率越大，有功分量电流就越大，交轴电枢反应越强，电磁转矩越大，为输出的有功功率越大，有功分量电流就越大，交轴电枢反应越强，电磁转矩越大，为了保持电机的转速不变，要求原动机输入更大的驱动转矩了保持电机的转速不变，要求原动机输入更大的驱动转矩调节有功功率。调节有功功率。1.1.有功电流产生电磁力有功电流产生电磁力, ,

18、形成电磁转矩形成电磁转矩当发电机带有功负载当发电机带有功负载( (阻性负载阻性负载) )时时, ,可以近似认为可以近似认为0即，电枢绕组流过有功电流时即，电枢绕组流过有功电流时, ,产生交轴电枢反应磁场。励磁绕组载流体在该磁场作用产生交轴电枢反应磁场。励磁绕组载流体在该磁场作用产生电磁力，并形成制动性质的电磁转矩。产生电磁力，并形成制动性质的电磁转矩。2.2.无功电流产生电磁力但不形成转矩无功电流产生电磁力但不形成转矩 说明发电机带感性说明发电机带感性( (或容性或容性) )无功负载时无功负载时, ,不需要原动机增加能量。不需要原动机增加能量。 但是直轴去磁（或助磁）电枢反应对气隙磁场有去磁（

19、或助磁）作用，致使但是直轴去磁（或助磁）电枢反应对气隙磁场有去磁（或助磁）作用，致使发电机端电压下降（或上升）。为维持电压恒定，励磁电流需要相应增加（或发电机端电压下降（或上升）。为维持电压恒定，励磁电流需要相应增加（或减小）减小）调节无功功率。调节无功功率。发电机带电感或电容负载发电机带电感或电容负载( (无功负载无功负载) )时时, ,可以认为可以认为0090或90产生直轴去磁产生直轴去磁( (或助磁或助磁) )电枢反应磁场。励磁绕组载流体在该磁场作用产生电磁力，但不形成电枢反应磁场。励磁绕组载流体在该磁场作用产生电磁力，但不形成电磁转矩。电磁转矩。同步发电机的电动势方程和相量图同步发电机

20、的电动势方程和相量图一、同步电抗一、同步电抗 由于定子漏磁通的路径主要是气隙，磁路不饱和，所以漏抗为常数。由于定子漏磁通的路径主要是气隙，磁路不饱和，所以漏抗为常数。 漏磁通dIadFadadEqIaqFaqaqEEI不考虑磁路饱和时不考虑磁路饱和时,各电动势与其对应的电流成正比各电动势与其对应的电流成正比,即有即有addadxI jEadx对应对应 的直轴电枢反应电抗的直轴电枢反应电抗adaqqaqxI jEaqx对应对应 的交轴电枢反应电抗的交轴电枢反应电抗aqxI jEx对应对应 的漏电抗的漏电抗对于凸极同步电机对于凸极同步电机, ,由于直轴气隙比交轴气隙小，直轴磁阻比交轴磁阻小，所以有

21、由于直轴气隙比交轴气隙小，直轴磁阻比交轴磁阻小，所以有aqadxx对隐极同步电机，由于气隙均匀，交、直轴的磁阻大小相等，即认为对隐极同步电机，由于气隙均匀，交、直轴的磁阻大小相等，即认为 aaqadxxx 电枢反应电抗为三相对称电枢电流产生合成的电枢反应磁场感应于一相的电枢电动势与其对应的相电流的比值，它综合反映三电枢反应电抗为三相对称电枢电流产生合成的电枢反应磁场感应于一相的电枢电动势与其对应的相电流的比值，它综合反映三相对称电流产生的合成电枢反应磁场对定子一相的影响相对称电流产生的合成电枢反应磁场对定子一相的影响。 aaxI jEax隐极发电机对应隐极发电机对应 的电枢反应电抗的电枢反应电

22、抗aaaqad 当三相对称电流流过电枢绕组时，产生电枢反应磁通和漏磁通，分别在电枢绕组中感应电枢反应电动势和漏感电动势。当三相对称电流流过电枢绕组时，产生电枢反应磁通和漏磁通，分别在电枢绕组中感应电枢反应电动势和漏感电动势。对隐极电机，全部电动势为对隐极电机，全部电动势为 taaxI jxI jxI jEExxxat 称为隐极电机的同步电抗，是电枢反应电抗和漏抗之和。同步发电机正常运行时，磁路略呈饱和，磁路越饱和，所对应的电称为隐极电机的同步电抗，是电枢反应电抗和漏抗之和。同步发电机正常运行时，磁路略呈饱和，磁路越饱和，所对应的电抗越小。抗越小。 tx对凸极电机对凸极电机xxxxxxaqqad

23、d分别称为直轴和交轴同步电抗。分别称为直轴和交轴同步电抗。 直轴磁路的气隙较小，应当考虑铁心饱和的影响，因而直轴磁路的气隙较小，应当考虑铁心饱和的影响，因而 具有饱和值和不饱和值之分；而交轴磁路气隙较大，可认为具有饱和值和不饱和值之分；而交轴磁路气隙较大，可认为 只有只有非饱和值，为常量。非饱和值，为常量。 dxqx 同步电抗同步电抗是同步电机的一个重要参数，它是表征同步发电机稳定运行时电枢反应磁场和电枢漏磁场对电枢电路作用的一个综是同步电机的一个重要参数，它是表征同步发电机稳定运行时电枢反应磁场和电枢漏磁场对电枢电路作用的一个综合参数。同步电抗的大小直接影响同步发电机端电压随负载波动的程度和

24、在大电网运行时的稳定性，也影响同步发电机短路电流合参数。同步电抗的大小直接影响同步发电机端电压随负载波动的程度和在大电网运行时的稳定性，也影响同步发电机短路电流大小。大小。 一、凸极同步发电机的电动势方程和相量图一、凸极同步发电机的电动势方程和相量图fIfF0f0E(三相系统三相系统)(合成旋转磁动势合成旋转磁动势)arIadFadadEaqFaqaqEEIaF若正方向按图规定，则有若正方向按图规定，则有qqddaxI jxI jr IUE0空载情况下aaqadr IUEEEE0XI jEXI jEXI jEaqqaqaddadqdIII代入代入得到凸极发电机的电动势方程得到凸极发电机的电动势

25、方程或或负载情况下ar IUEE注意：方程式中的电压、电动势和电流均为相值。注意：方程式中的电压、电动势和电流均为相值。凸极同步发电机的相量图作图步骤凸极同步发电机的相量图作图步骤;IU)(和根据已知条件绘出1;IEExI jrIUE)(ONONqaON的夹角与及作出根据2;III)(qd和分解成角将根据3004E,xI jxI jD,xI jxI jrIUE)(ddqqqqdda得到及点依次作出从根据cosUIrsinUIxtanaq1若内功率因数角不知，可从以下公式求取若内功率因数角不知，可从以下公式求取二、隐极同步发电机的电动势方程、等效电路和相量图二、隐极同步发电机的电动势方程、等效电

26、路和相量图电磁关系：电磁关系：fIfF0f0EaFaaEEI电动势平衡方程电动势平衡方程taxI jr IUE0ar IUEEaar IUEEE0或或代入代入xI jExI jEaa可得到隐极发电机的电动势方程可得到隐极发电机的电动势方程根据电动势方程，可以作出隐极发电机的等效电路和相量图根据电动势方程，可以作出隐极发电机的等效电路和相量图等效电路等效电路根据相量图可求出根据相量图可求出220taIxsinUIrcosUEatrIcosUIxsinUtan1相量图相量图)(0由相量图可知由相量图可知0EUIartxUIar ItxI j0E同步发电机的运行特性同步发电机的运行特性一、空载特性一

27、、空载特性定义：定义：)I(fEU,I ,nnf0010 空载特性是发电机的基本特性之一。它一方面表征了磁路的饱和情况，另空载特性是发电机的基本特性之一。它一方面表征了磁路的饱和情况，另一方面把它和短路特性、零功率因数负载特性配合，可确定电机的基本参数、一方面把它和短路特性、零功率因数负载特性配合，可确定电机的基本参数、额定励磁电流和电压变化率等。额定励磁电流和电压变化率等。 实际生产中，它还可以检查三相电枢绕组的对称性、匝间短路、判断励实际生产中，它还可以检查三相电枢绕组的对称性、匝间短路、判断励磁绕组有无故障等磁绕组有无故障等。二、短路特性二、短路特性定义：定义：)I(fI ,U,nnfk

28、01短路时的等效电路短路时的等效电路1.1.短路特性短路特性短路时短路时, ,090电枢反应为直轴去磁电枢反应为直轴去磁dx气隙电动势很小气隙电动势很小,感应气隙电动势的气隙磁通量很小感应气隙电动势的气隙磁通量很小,所以磁路不饱和所以磁路不饱和.fkIEI0所以短路特性是一条过原点的直线所以短路特性是一条过原点的直线. .xI jxI jr IUEa此时此时是常数是常数,有有2.2.同步电抗的求取同步电抗的求取根据公式根据公式k0dIEx 求求x xd d不饱和值时不饱和值时, ,首先给定一励磁电流首先给定一励磁电流I If f，在空载特性的不饱和段或气隙线上确定对应，在空载特性的不饱和段或气

29、隙线上确定对应I If的的E E0 0值，然后在短路特性曲线上确定对应值，然后在短路特性曲线上确定对应I If的短路电流的短路电流I Ik k的值的值, ,则则 Nk)(dIEIEx00 不求取求取x xd d饱和值时，首先在空载特性上取对应额定电压饱和值时，首先在空载特性上取对应额定电压U UN N的励磁电流的励磁电流I If0f0，再从短，再从短路特性上取出对应路特性上取出对应I If0f0的短路电流的短路电流I Ik k，则，则 kN)(dIUx饱交轴同步电抗交轴同步电抗 dqx.x60三、外特性三、外特性定义：定义：)I(fU,Ccos,CI ,nnf1外特性曲线外特性曲线 当发电机带

30、阻性和感性负载时，外特性是下降的，原因是电枢反应的去当发电机带阻性和感性负载时，外特性是下降的，原因是电枢反应的去磁作用和电枢漏阻抗产生了电压降；带容性负载时且（发电机负载的容抗大磁作用和电枢漏阻抗产生了电压降；带容性负载时且（发电机负载的容抗大于同步电抗）时，外特性是上升的，原因是电枢反应的助磁作用和容性电流于同步电抗）时，外特性是上升的，原因是电枢反应的助磁作用和容性电流在漏抗上的压降。在漏抗上的压降。 为了在不同功率因数下时能得到额定电压，感性负载时要增大励磁电流，为了在不同功率因数下时能得到额定电压，感性负载时要增大励磁电流，容性负载时应减小励磁电流。容性负载时应减小励磁电流。 四、调

31、节特性四、调节特性定义：定义：)I(fI ,Ccos,CU,nnf1调整特性曲线调整特性曲线 在感性和阻性负载时，随着负载电流的增加，必须增加励磁电流，补偿电在感性和阻性负载时，随着负载电流的增加，必须增加励磁电流，补偿电枢反应的去磁作用和漏阻抗压降，保持端电压恒定；对容性负载，随着负载电枢反应的去磁作用和漏阻抗压降，保持端电压恒定；对容性负载，随着负载电流的增加，必须减小励磁电流。流的增加，必须减小励磁电流。 在功率因数一定情况下在功率因数一定情况下, ,根据调整特性曲线根据调整特性曲线, ,可确定在负载变化范围内可确定在负载变化范围内, ,维持电压维持电压不变所需的励磁电流的变化范围。运行

32、人员可利用调整特性曲线不变所需的励磁电流的变化范围。运行人员可利用调整特性曲线, ,使系统中无功功使系统中无功功率的分配更合理一些。率的分配更合理一些。同步电机的额定值教材384页额定容量SN电机出线端的额定视在功率，kVA或MVA发电机额定功率PN发电机输出的额定有功功率，kW或MW电动机额定功率PN电动机轴上轴上输出的有效机械功率，kW或MW额定电压UN额定运行时电机定子三相线电压三相线电压，V或kV额定电流IN电机额定运行时流过定子的线电流，A额定功率因数电机在额定运行时的功率因数额定效率电机额定运行时的效率例题讲解www.

33、教材385-386页同步电机作为发电机运行时，转子空载电动势E0与电枢电流I之间不同相位差（内功率因数角）情况下，励磁磁动势、电枢磁动势、合成磁动势的关系同步电机的电枢反应同步电机的电枢反应内功率因数角为0度时空载电动势E0与电枢电流I同相位空载磁动势（励磁磁动势）Ff相位超前电枢磁动势Fa90度合成磁动势同步电机的电枢反应内功率角为90度电枢电流滞后空载电动势E0合成磁动势数值关系同步电机的电枢反应内功率角为-90度电枢电流超前空载电动势E0

34、合成磁动势同步电机的电枢反应内功率角在0度与90度之间电枢电流I滞后空载电动势E0任意一个角度合成磁动势同步电机的电枢反应对于隐极同步电机电枢磁动势Fa产生电枢反应磁通 在定子各绕组中感应出电枢反应电动势Ea，在不考虑磁路饱和的情况下，Ea与电枢电流I成正比，相位Ea滞后I 90度电枢反应电抗越大，电枢反应电动势就越大，电枢反应电抗大小体现了电枢反应的强弱教材386页同步电机的电枢反应电抗和同步电抗对于凸极同步电机气隙不均匀，极弧下气隙小，两极之间气隙大，同一电枢磁动势作用在不同位置时电枢反应便不

35、一样，电枢反应磁场波形复杂，给计算带来很大困难布朗戴尔双反应法磁路不饱和采用的叠加原理：先把电枢基波磁动势Fa分解为两个磁动势，一个作用于直轴上，叫直轴电枢反应磁动势（Fad）,一个作用于交轴上，叫交轴电枢反应磁动势（Faq）同步电机的电枢反应电抗和同步电抗同时把电枢电流I沿直轴（d）和交轴（q）分解为直轴分量Id和交轴分量Iq，由直轴分量Id建立直轴电枢磁动势Fad，产生直轴电枢反应磁通，在定子每相绕组中感应直轴电枢反应电动势Ead，Ead与Id成正比，相位上滞后Id 90度同理，对于交轴同步电机的电枢反应电抗和同步电抗漏电抗同

36、步电机定子绕组流过电流I时产生的磁通有一部分只交链定子绕组本身而不进入转子同步电机的电枢反应电抗和同步电抗同步电抗同步电机的电枢反应电抗和同步电抗对于隐极同步发电机Xc为同步电抗同步电机的等值电路与电动势平衡式隐极同步发电机电动势向量对于隐极电动机同步电机的等值电路与电动势平衡式凸极同步发电机同步电机的等值电路与电动势平衡式凸极同步发电机电动势相量图凸极同步电动机同步电机的

37、等值电路与电动势平衡式同步发电机并入电网的条件和方法同步发电机及其转子发电机组值班室仪表监测盘教材391页例题教材390-391页同步发电机并入电网的条件和方法教材391页例题调节同步发电机的有功功率是通过调节原动机的输入功率实现调节汽轮机汽门的开度、调节水轮机水门的开度对于并入电网的发电机，根据电网的调度进行调节，发电机的有功功率的变化按照发电机的功角特性变化输出功率变大，功角增大；输出功率变小，功角减小由于功角的变化不能超过允许的数值，为了保证发电机运行可靠性，提出了发电机静态过载倍数（静态过载能力）的要求同步电机有功功率与无功功率调节凸极同步发电机教材391-392页同步发电机有功功率调节隐极同步发电机教材392页同步发电机有功功率调节教材394页例题 是静态稳定极