退 出一、电枢反应• 电枢反应: 电枢磁通势的基波在气隙中使气隙 磁通的大小及位置均发生变化, 这种影响称为 电枢反应.第六章 同步电动机的稳态分析退 出励磁磁势和电枢磁势的区别基波 波形大小位置转速励磁磁 势正弦 波恒定，由励 磁电流决定由转子位 置决定由原动机 的转速决 定 电枢反 应磁 势正弦 波恒定，由电 枢电流决定由电流瞬 时值决定由电流的f 和P决定退 出准备工作 • 三个角• 四个轴 退 出• 内功率因数角Ψ=00 时轴Ψ+900FδFad轴q轴 A轴AXZBCYFf NS交轴电枢反应退 出内功率因数角Ψ=900 时轴ψd轴q轴 A轴AXZBCYFfNS直轴去磁电枢反应Fa退 出• 内功率因数角Ψ=-900时轴ψd轴q轴 A轴AXZBCYFfNS直轴助磁电枢反应Fa退 出• 内功率因数角00<Ψ<900 时轴ψd轴q轴 A轴AXZBCYFf NS既有交轴又有直轴去磁电枢反应Ψ+900Fa退 出• 电枢磁势和电枢电流分量 退 出退 出当忽略电机本身参数, ψ≈φ=00, 有功电流产 生电磁力, 并形成电磁转矩Temn1Tem退 出ψ≈φ=900, 无功电流产生电磁力, 不形成电磁转矩 n1 nΦadIf AZBXCYNS退 出1、凸极发电机的电磁过程二、同步发电机方程式、向量图退 出2、凸极发电机的电势方程式其中：退 出3、凸极发电机的相量图已知发电机的端电压、负载电流和功率因数及参数ra 、xd、xq 。
已知内功率因数角ψ按照电势方程式的关系作出相量图未知内功率因数角ψ1）利用方程式求出ψ：2）利用公式求出ψ：退 出4、隐极发电机的电磁过程退 出5、隐极发电机的电势方程式其中同步电抗的物理意义：表征地对称负 载下单位电枢电流三相联合产生的电枢总磁 场在电枢每相绕组中感应电势简化方程式退 出6、隐极发电机的等效电路：raxt只要去掉 ra 即可得到简化等效电路退 出7、隐极发电机的相量图已知发电机的端电压、负载电流和功率因数cosφ及参数 ra 、xtφψδ当功率因数cos φ滞后时的相 量图退 出三、同步发电机的特性1、空载特性：2、短路特性：3、外特性：4、调整特性：退 出1、并联运行的优点 • 1、提高供电的可靠性 • 2、提高供电的经济性 • 3、提高电能 的质量（主要是U和f）无穷大电网：1）S→∞2）ZS →03）US = C4） fS= C四、并联运行的优点 退 出2、并联运行的条件和方法• 条件： • 1.电压大小相位相同 • 2.频率相同 • 3.电压波形相同 • 4.相序相同• 方法 • 1.准同期法 • 2.自同期法退 出条件不满足时对电机的影响电机和电网之间有环流，定子绕组端部受力变形。
产生拍振电流和电压，引起电机内功率振荡 电机和电网之间有高次谐波环流，增加损耗，温度 升高，效率降低 电网和电机之间存在巨大的电位差而产生无法消除 的环流，危害电机安全运行退 出输入功率P1机械损 耗pmec附加损 耗pad铁损pFe电磁功率Pem定子铜损 pcu1输出功率P2五、有功功率退 出1、有功功率功角特性定义：并联于无穷大电网的同步发电机，当电网电压和频率恒定、参数（xd、xq、xt）为常数、空载电势E0不变（即 If 不变）时，Pem=f (δ)为有功功率功角特性退 出凸极电机的有功功率功角特性： 隐极电机的有功功率功角特性退 出功率极限值(隐极)0δ 900PemPemmax1800发电机有功功率功角特性曲线δPem18000900Pemmax退 出两种电机功角特性的区别退 出功角δ的双重物理意义1、是电动势 和电压 间的时 间相角差 2、是励磁磁势 和合成磁势 间的空间相角差退 出δδ功角 δ 意 义的图示A：退 出NSFδδNSFfT1nTemn1功角 δ 意 义的图示B功角 δ 是转子磁极 轴线和定子合成磁 极轴线的空间夹角退 出判据：隐极发电机的判据：比整步功率(kW/rad)静态稳定的概念：指电网或原动机方面出现某些微小扰 动时，同步发电机能在这种干扰消失后， 继续保持原来的平衡运行状态退 出过载能力隐极发电机的过载能力退 出六、无功功率定义：并联于无穷大电网的同步发电机当电 网电压和频率恒定、参数（xd、xq、xt）为常 数、空载电势E0不变（即 If 不变）时， Q=f(δ)为无功功率功角特性。
退 出凸极发电机无功功率的功角特性隐极发电机无功功率的功角特性退 出隐极发电机无功功率功角特 性的几个特殊点退 出励磁电流改变时的有功功率和无功功 率功角特性增大励磁电流退 出φ1φ2同步发电机不同运行 方式时的相量图φ3退 出V形曲线:并联于无穷大电网的同步发电机，保持有功功率 不变时，表示电枢电流 I 和励磁电流 If 的关系曲线 I = f（If）退 出V形曲线的几个特点1、每条曲线的最低点：cosφ=1，连线向右 倾斜 2、不稳定区域边缘：δ=900，连线向右倾斜 3、每条曲线上的电流变化量Δ I 为无功分量 4、励磁电流增大时，电枢电流变化规律为 先增大后减小。