注电考试最新版教材-第51讲同步电机

1、28.3.2隐极同步发电机的电势方程式和相量图28.321电势方程式负载以后，同步发电机的电枢绕组中存在以下电势：由励磁磁通产生的励磁电势；由电枢反应磁通产生的电枢反应电势；由电枢绕组漏磁通产生的漏磁电势。由于电枢绕组的电阻很小，如果忽略电阻压降，贝U每相感应电势总和即为发电机的端电压，用方 程式表示为4t+E =UID a eJ对于隐极电机来说，广丄+ ;-=-j U匚，其方程式可表示为不饱和时： 二二+j饱和：EmU I Ra j I X._相量图在同步电机理论中，用电势相量图来进行分析是十分重要和方便的方法。在作相量图时，我们 认为发电机的端电压，电枢电流，负载功率因数角以及同步电抗为已

2、知量，最终可以根据方程式 求得励磁电势。?-在水平方向作出相量；参看图a,隐极电机相量图可按以下步骤作出：根据 角找出 的方向并作出相量；90在-的尾端，加上相量jV，它超前于V作出由的首端指向丄尾端的相量，该相量便是t对于隐极电机来说，有28.4凸极同步发电机的电势方程式、同步电抗和相量图 28.4.1隐凸同步发电机的电枢反应电抗和同步电抗凸极同步电机的双反应理论凸极同步电机的气隙不均匀，同一电枢磁势作用在不同气隙位置时，电枢磁势对主极磁场的影响 不同，所以气隙磁场会有变化。书=90,正弦电枢磁势基波作用在d轴上。书=0,正弦电枢磁势基波作用在q轴上。0W90电枢磁势作用在任意位置，电枢磁场

3、分布不对称，磁场波形与书和Fa大小有关。不能直接确定电枢反应的大小。在这种情况下，为了分析电枢反应的影响，提出了双反应理论。双反应理论：当电枢磁势的轴线既不和直轴重合又不和交轴重合时，可以把电枢磁势分解成直轴 分量和交轴分量。分别求出直轴和交轴磁势的电枢反应，最后再把它们的效果叠加起来。双反应 理论适合饱和以及不饱和情况。4.直轴和交轴电枢磁势的折算(1)励磁磁密基波幅值(转子励磁磁势产生)Bf1 =kfBf二kfB fik f(波形系数)Bf(2)直轴电枢磁势产生的基波磁密幅值Bad1 *Bad * % Fadk前kdB：1 (电枢磁场波形系数)(3)交轴电枢磁势产生的基波磁密幅值Baq1

4、=kqBaq =kq FaqkqBaq1Baq(4)将正弦波电枢磁势Fad , Faq折算为等效的励磁绕组方波磁势,f，折算前后的基波磁密幅ad aq值不变。kdkMJ0Fad 二 k f F ad = FadF ad kad F ad咯kf0 0k qkqFaq k f二 Faq = FaqFaq k aq F aqkk、Jk fkad，kaq直轴交轴电枢磁势折算系数(5)根据Fad,Faq查电机的空载特性曲线，可以得到Fad , Faq产生的磁场在电枢绕组中的感应电动势。28.4.2凸极同步发电机的电势方程式和相量图电势方程式凸极电机：不饱和：EU I Ra j Id Xd j Iq Xq

5、饱和：=U I Ra j I X9H2842.2凸极发电机电势相量图对于凸极电机来说，需要首先将-l分解为和；:，然后才能* TI1KI1I1根据方程式作出其电势相量图。由于 与同方位，I与二正交，只要找出的方位，就可以方 便地将：分解为和，。方程式两边同时加上-j （ =一 /），即：4 -八毘C+Ab t7+ 昭上式左边的相量，（丄一、）显然与，处于同一方位，而右边的相量+j H .2匚可以很方便地求得，这样就找到了丄的方位。参看图b,凸极电 机的相量图可按下述步骤作出。在水平方位作出相量，错开 角作出 ;在的尾端，加上相量j，它超前于90电角度，经过1首端和j-=尾端的直线就确定了 的方位，也即确定了 q轴，与q轴正交的方位即为d轴;将在正交分解为和：:；即可作出二电势相量图很直观地显示了同步电机各个相量之间的数值关系和相位关系，对于分析和计算同步 电机的许多问题有较大的帮助作用。对于凸极电机来说，二 argtgU sinIXqU cosIra28.5同步发电机的稳态运行特性外特性 U=f (I