d轴 q轴 A轴  A X  Z B C Y N S C轴 B轴 空载电动势  超前电枢电流    角 电枢反应性质： 既有交轴,还有直轴去磁电枢反应 4.       的电枢反应 此种情况下, ---直轴分量 ---交轴分量 ---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 一般情况下的电枢反应（总结） 上升 下降  上升 下降 下降 下降 不变 不变 下降 R、C 增强 交、直助 d、q轴 R、L 削弱 交、直去 d、q轴   C 增强 直、助 d轴   L 削弱 直、去 d轴   R 波形畸变 交轴 q轴     负载性质 对电机的影响 电枢反应性质   记作   夹角        位置 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。 1.有功电流产生电磁力,形成电磁转矩 当发电机带有功负载(阻性负载)时,可以近似认为 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电磁力，并形成制动性质的电磁转矩。 2.无功电流产生电磁力但不形成转矩       说明发电机带感性(或容性)无功负载时,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（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（或减小）——调节无功功率。 发电机带电感或电容负载(无功负载)时,可以认为 产生直轴去磁(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，但不形成电磁转矩。 第二节 同步发电机的电动势方程和相量图 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。  不考虑磁路饱和时,各电动势与其对应的电流成正比,即有 ——对应　 的直轴电枢反应电抗 ——对应　 的交轴电枢反应电抗 ——对应　 的漏电抗 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 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          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。  ——隐极发电机对应　 的电枢反应电抗        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         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。  对凸极电机 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    具有饱和值和不饱和值之分；而交轴磁路气隙较大，可认为    只有非饱和值，为常量。      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。  一、凸极同步发电机的电动势方程和相量图 (三相系统) (合成旋转磁动势) 若正方向按图规定，则有 代入 得到凸极发电机的电动势方程 或 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 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 电磁关系： 电动势平衡方程 或 代入 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 等效电路 根据相量图可求出 相量图 由相量图可知 ~ 第三节 同步发电机的运行特性 一、空载特性 定义：        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、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、判断励磁绕组有无故障等。 二、短路特性 定义： 短路时的等效电路 1.短路特性 短路时, 电枢反应为直轴去磁 气隙电动势很小,感应气隙电动势的气隙磁通量很小,所以磁路不饱和. 所以短路特性是一条过原点的直线. 此时 是常数,有 2.同步电抗的求取 根据公式 求xd不饱和值时,首先给定一励磁电流If，在空载特性的不饱和段或气隙线上确定对应If的E0值，然后在短路特性曲线上确定对应If的短路电流Ik的值,则  求取xd饱和值时，首先在空载特性上取对应额定电压UN的励磁电流If0，再从短路特性上取出对应If0的短路电流Ik，则  交轴同步电抗  三、外特性 定义： 外特性曲线        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。       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。  四、调节特性 定义： 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。            在功率因数一定情况下,根据调整特性曲线,可确定在负载变化范围内,维持电压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,使系统中无功功率的分配更合理一些。 并联运行的含义 第四节 同步电机的并列 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。 无穷大电网的含义        将两台或更多台发电机分别接在电力系统对应母线上，或通过变压器、输电线接在电力系统的公共母线上，共同向负荷供电. 并联运行的优点 并列方法 1.准同步法 2.自同步法 一、准同步法 1.待并发电机的电压与电网电压大小相等； 2.待并发电机电压相位与电网电压相位相同； 3.待并发电机电压频率与电网电压频率相同；           4.待并发电机的相序与电网的相序相同。        上述条件（4）一般在安装发电机时，根据发电机的转向确定了发电机的相序而满足，因此运行人员在并列时只需调节发电机使其满足其它三个条件即可。        不满足任一条件的并列称为非同步并列，将对电机产生严重的危害。 准同步并列必须满足的条件 某一条件不满足时对电机的影响 1、电机和电网之间有环流，定子绕组端部受力变形。 2、产生拍振电流和电压，引起电机内功率振荡。 3、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。 4、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。 1. 电压大小不等 此时,S两端有电位差        在电位差的作用下发电机产生冲击电流，即        冲击电流为无功分量，
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