《電機(jī)學(xué)》自學(xué)指導(dǎo)大綱

#/22轉(zhuǎn)子繞組的漏抗為：X=2RfL=sX其中：X=2nfL20s 22。 2。 2。 12。等效電路：見教材圖等效電路參數(shù)的名稱和物理意義：R——定子繞組的電阻；

1X——定子繞組的漏抗，三相定子電流聯(lián)合產(chǎn)生的漏磁場(chǎng)在一相電路中引起的電抗；R'——折算到定子側(cè)轉(zhuǎn)子繞組的電阻；2X'——折算到定子側(cè)轉(zhuǎn)子繞組的漏抗，轉(zhuǎn)子多相電流聯(lián)合產(chǎn)生的漏磁場(chǎng)在一相電路中引起的電抗；R——激磁電阻，代表鐵損的等效電阻；X——激磁電抗，與主磁通對(duì)應(yīng)的mm1一s 電抗；——R——折算定子側(cè)轉(zhuǎn)子側(cè)的負(fù)載模擬電阻，模擬軸上總的機(jī)械功率輸出。s2電磁轉(zhuǎn)矩公式：0Te二C①J2cosW2常用于定性分析，如啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩分析;（）Te（）Te材圖m U2R'/s―1 1-2 Q(R+cR'/s)2+(X+cX')2s1 2 1。 2。常用于電磁轉(zhuǎn)矩—轉(zhuǎn)差率特性分析，見教最大轉(zhuǎn)矩：大小與電源電壓的平方成正比，與轉(zhuǎn)子電阻值無關(guān)；但臨界轉(zhuǎn)差率隨轉(zhuǎn)子電阻的增大而增大。轉(zhuǎn)子電阻變化時(shí)的電磁轉(zhuǎn)矩—轉(zhuǎn)差率特性曲線見教材圖。機(jī)械特性：見教材圖八T 2(1+s)電磁轉(zhuǎn)矩的實(shí)用計(jì)算公式。、、、、、（）、、、()ehm電磁轉(zhuǎn)矩的實(shí)用計(jì)算公式。、、、、、（）、、、Ts,sm +—m+2sssmm作業(yè)及思考題：教材、；第四章三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性及運(yùn)行狀態(tài)（選學(xué)）本章是感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的重點(diǎn)內(nèi)容。通過本章的學(xué)習(xí)，首先要掌握三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性的三種表達(dá)式；其次要掌握三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的固有和人為機(jī)械特性；最后要掌握三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的各種運(yùn)行狀態(tài)重點(diǎn)：機(jī)械特性的三種表達(dá)式難點(diǎn)：三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的各種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)關(guān)鍵：機(jī)械特性的物理表達(dá)式第四章感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)與調(diào)速本章是三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的重點(diǎn)內(nèi)容。通過本章的學(xué)習(xí)，首先要掌握三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)特點(diǎn)，了解三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)常用的起動(dòng)方法；其次要了解深槽式或雙鼠籠式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的工作原理；最后要掌握三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的各種調(diào)速方法的基本原理、方法和特性。重點(diǎn)：三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的各種調(diào)速方法的基本原理難點(diǎn)：變頻調(diào)速關(guān)鍵：三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的各種調(diào)速方法的基本原理實(shí)驗(yàn)三：三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)綜合實(shí)驗(yàn)教案內(nèi)容：感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)；深槽式或雙鼠籠式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)；感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的調(diào)速單相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)（選學(xué)）教案要求：掌握三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)的特點(diǎn)；了解三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)常用的起動(dòng)方法；了解深槽式或雙鼠籠式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的工作原理；掌握三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的各種調(diào)速方法的基本原理、方法和特性自學(xué)指導(dǎo)：感應(yīng)電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)的特點(diǎn)（啟動(dòng)電流大，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩并不大）及原因分析。鼠籠式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的常用啟動(dòng)方法及特點(diǎn)。繞線式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的常用啟動(dòng)方法及優(yōu)點(diǎn)。簡述深槽式或雙鼠籠式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的工作原理。三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法及基本原理。作業(yè)及思考題：教材、、、、、第四部分同步電機(jī)第一章同步電機(jī)的基本知識(shí)和結(jié)構(gòu)本章是對(duì)同步電機(jī)的初步認(rèn)識(shí)。通過本章學(xué)習(xí)，首先要了解同步發(fā)電機(jī)和同步電動(dòng)機(jī)的的基本結(jié)構(gòu)和銘牌參數(shù)的定義及相互關(guān)系。教案內(nèi)容：、同步發(fā)電機(jī)的分類和冷卻方式；、同步發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)；、同步電機(jī)的勵(lì)磁方式；、同步發(fā)電機(jī)的銘牌。教案要求：、知道同步電機(jī)的兩大分類分類和常用的冷卻方式；、熟悉同步電機(jī)主要結(jié)構(gòu)部件的名稱、作用及材料；、了解同步電機(jī)的幾種勵(lì)磁方式；、掌握額定值的含義和它們之間的關(guān)系。作業(yè)及思考題：教材、第二章同步電機(jī)的基本原理本章是同步電機(jī)的重點(diǎn)內(nèi)容。通過本章分析，將同步電機(jī)這個(gè)具體實(shí)物抽象為模型，并且對(duì)其運(yùn)行特性進(jìn)行了分析。通過本章學(xué)習(xí)，首先要掌握電樞反應(yīng)的概念和不同▽角時(shí)電樞反應(yīng)的性質(zhì)、作用和對(duì)電機(jī)的影響；其次要熟練掌握同步電機(jī)對(duì)稱穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)的基本方程、等效電路和相量圖；最后要掌握同步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性的定義和曲線，并能解釋曲線形狀。重點(diǎn)：電樞反應(yīng)、各電磁量的關(guān)系、各電抗參數(shù)、方程式、相量圖及等效電路難點(diǎn)：電樞反應(yīng)關(guān)鍵：明確時(shí)空相量圖的關(guān)系教案內(nèi)容：、同步發(fā)電機(jī)空載運(yùn)行時(shí)的磁場(chǎng)；、同步發(fā)電機(jī)負(fù)載運(yùn)行時(shí)的電樞反應(yīng)；、隱機(jī)同步發(fā)電機(jī)的電壓方程、向量圖和等效電路；、凸機(jī)同步發(fā)電機(jī)的電壓方程和向量圖；5、同步發(fā)電機(jī)的功率方程和轉(zhuǎn)矩方程；、同步電機(jī)的參數(shù)測(cè)定；、同步電機(jī)的運(yùn)行特性。教案要求：1、知道同步發(fā)電機(jī)空載運(yùn)行時(shí)的磁場(chǎng)分布；2、掌握電樞反應(yīng)的概念和不同▽角時(shí)電樞反應(yīng)的性質(zhì)、作用和對(duì)電機(jī)的影響；熟練掌握同步電機(jī)對(duì)稱穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)的基本方程、等效電路和相量圖；掌握同步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性的定義和曲線，并能解釋曲線形狀。自學(xué)指導(dǎo)：1、空載運(yùn)行：原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)轉(zhuǎn)子以同步速旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子通入直流勵(lì)磁，電樞繞組開路的狀態(tài)，稱為同步發(fā)電機(jī)的空載運(yùn)行。此時(shí)，氣隙磁場(chǎng)只有轉(zhuǎn)子直流勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的機(jī)械旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)——主磁場(chǎng)主磁場(chǎng)產(chǎn)生的磁通分為：主磁通①—一穿過氣隙，同時(shí)匝鏈定、轉(zhuǎn)子繞組0漏磁通①一一只匝鏈轉(zhuǎn)子（勵(lì)磁）繞組f^、對(duì)稱負(fù)載運(yùn)行：對(duì)稱負(fù)載運(yùn)行時(shí)，定子三相對(duì)稱繞組（電樞繞組）流過三相對(duì)稱電流產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)（電樞磁動(dòng)勢(shì)）——交流繞組的磁動(dòng)勢(shì)；電樞磁動(dòng)勢(shì)的基波與轉(zhuǎn)子勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)同轉(zhuǎn)向、同轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，則氣隙磁場(chǎng)由電樞磁動(dòng)勢(shì)和勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)共同產(chǎn)生。電樞反應(yīng)對(duì)稱負(fù)載運(yùn)行時(shí)，電樞磁動(dòng)勢(shì)的基波在氣隙中所產(chǎn)生的磁場(chǎng)就稱為電樞反應(yīng)。電樞反應(yīng)的性質(zhì)：取決于電樞磁動(dòng)勢(shì)和主磁場(chǎng)在空間的相對(duì)位置。如何研究？主磁場(chǎng)（以同步速旋轉(zhuǎn)） 電樞磁動(dòng)勢(shì)（以同步速旋轉(zhuǎn)）空間相對(duì)靜止——取任一瞬間：相感應(yīng)電勢(shì)為最大值時(shí)影響因數(shù)：電樞磁動(dòng)勢(shì)的空間位置與電樞電流有關(guān)—一交流繞組的磁動(dòng)勢(shì)主磁場(chǎng)的空間位置與激磁電動(dòng)勢(shì)有關(guān)——交流繞組的電動(dòng)勢(shì)即電樞磁動(dòng)勢(shì)和主磁場(chǎng)的空間相對(duì)位置與激磁電動(dòng)勢(shì)E與電樞電流I的夾角有關(guān)0定義:激磁電動(dòng)勢(shì)E0與電樞電流I的夾角稱為內(nèi)功率因數(shù)角W0（與功率因數(shù)角中不同）（）V時(shí)的電樞反應(yīng)0分析步驟：（）假定正方向：激磁電動(dòng)勢(shì)與電流——尾進(jìn)首出為正；磁動(dòng)勢(shì)——與電流符合右手螺旋定則；相繞組軸線正方向——與正向電流符合右手螺旋定則；()轉(zhuǎn)子參考軸正方向：直軸(軸)——兩相鄰主磁極軸線的連線，極磁力線穿出的方向；

交軸(軸)——兩相鄰主磁極軸線連線的中線，逆轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)過；()選時(shí)刻：相感應(yīng)電勢(shì)為正最大值瞬間——確定轉(zhuǎn)子位置；()確定轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向：根據(jù)定子繞組空間位置確定轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向——感應(yīng)正序電動(dòng)勢(shì)；()確定轉(zhuǎn)子磁極極性：根據(jù)右手螺旋定則確定轉(zhuǎn)子磁極極性——即確定勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)的方向；()確定電樞電流方向：根據(jù)W0確定電樞電流方向；()確定電樞磁動(dòng)勢(shì)方向：根據(jù)電樞電流方向確定電樞磁動(dòng)勢(shì)方向。見教材頁圖結(jié)論：電樞反應(yīng)的性質(zhì)——交軸電樞反應(yīng)(電樞磁動(dòng)勢(shì)為交軸磁動(dòng)勢(shì))電樞反應(yīng)的作用——使氣隙磁場(chǎng)發(fā)生偏移電樞反應(yīng)對(duì)同步發(fā)電機(jī)運(yùn)行的影響：有功分量電產(chǎn)流生的交軸電樞磁動(dòng)勢(shì)與勵(lì)磁電流相互作用產(chǎn)生制動(dòng)性質(zhì)的電磁轉(zhuǎn)矩，影響同步發(fā)電機(jī)的有功功率轉(zhuǎn)換。(見圖)圖12-11有功電流產(chǎn)生 圖12-12感性無功電流產(chǎn)生直軸圖12-13容性無功電流產(chǎn)生直軸交軸電樞反應(yīng)的情況 去磁電樞反應(yīng)的情況 增磁電樞反應(yīng)的情況()V。時(shí)的電樞反應(yīng):0分析步驟同上結(jié)論:電樞反應(yīng)的性質(zhì)——直軸去磁電樞反應(yīng)(電樞磁動(dòng)勢(shì)為直軸磁動(dòng)勢(shì))電樞反應(yīng)的作用——使氣隙合成磁場(chǎng)被削弱電樞反應(yīng)對(duì)同步發(fā)電機(jī)運(yùn)行的影響:不影響同步發(fā)電機(jī)的有功功率轉(zhuǎn)換；但由于氣隙合成磁場(chǎng)被削弱。使同步發(fā)電機(jī)的端電壓下降。(見圖)(感性無功分量電流產(chǎn)生的直軸電樞磁動(dòng)勢(shì)與勵(lì)磁電流相互作用產(chǎn)生電磁力，不產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩)()V—。時(shí)的電樞反應(yīng):0分析步驟同上結(jié)論:電樞反應(yīng)的性質(zhì)——直軸助磁的電樞反應(yīng)(電樞磁動(dòng)勢(shì)為直軸磁動(dòng)勢(shì))電樞反應(yīng)的作用——使氣隙合成磁場(chǎng)被增強(qiáng)電樞反應(yīng)對(duì)同步發(fā)電機(jī)運(yùn)行的影響：不影響同步發(fā)電機(jī)的有功功率轉(zhuǎn)換；但由于氣隙合成磁場(chǎng)被增強(qiáng)。使同步發(fā)電機(jī)的端電壓上升。(見圖)(容性無功分量電流產(chǎn)生的直軸電樞磁動(dòng)勢(shì)與勵(lì)磁電流相互作用產(chǎn)生電磁力，不產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩)()<V0<。時(shí)的電樞反應(yīng)：見教材頁圖此時(shí)，電樞磁動(dòng)勢(shì)可分解為：直軸電樞磁動(dòng)勢(shì)(V)其性質(zhì)為直軸去磁電樞反應(yīng)；0作用為削弱氣隙合成磁場(chǎng)。交軸電樞磁動(dòng)勢(shì)(V)其性質(zhì)為交軸電樞反應(yīng)；0作用為使氣隙磁場(chǎng)發(fā)生偏移。同理，電樞電流也可分解為：直軸電樞電流、B、c聯(lián)合產(chǎn)生直軸電樞磁動(dòng)勢(shì)*交軸電樞電流、B、c聯(lián)合①0產(chǎn)生交軸電樞磁動(dòng)勢(shì)、隱極同步發(fā)電機(jī)的方程式、等效電路和相量圖()不考慮飽和的分析——由于認(rèn)為磁路線性，可應(yīng)用疊加原理電磁物理過程：I漏磁通①一…一二……勵(lì)磁電流—建立勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)-產(chǎn)生主磁通①一感應(yīng)激磁電動(dòng)勢(shì)E00電樞電流If建立電樞磁動(dòng)勢(shì)—產(chǎn)生電樞反應(yīng)磁通小一感應(yīng)電樞反應(yīng)電動(dòng)勢(shì)Eaa電樞電流I還產(chǎn)生漏磁通合一感應(yīng)漏電動(dòng)勢(shì)E(Ix)O O O電樞電流I還在電樞繞組電阻R上產(chǎn)生壓降IRaa?發(fā)電機(jī)端電壓U其中：勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)和電樞磁動(dòng)勢(shì)合成氣隙磁動(dòng)勢(shì)???主磁通①0和電樞反應(yīng)磁通①a合成氣隙磁通①???激磁電動(dòng)勢(shì)E0和電樞反應(yīng)電動(dòng)勢(shì)Ea合成氣隙電勢(shì)E漏電動(dòng)勢(shì)E可用漏電抗壓降的形式取代即EIx；x稱為電樞繞組漏抗O OOO方程式、等效電路和相量圖方程式

由電磁物理過程分析可得：EEE—IRU；

0aO a代入整理得：EE—I（Rx）U

0a aO又電樞反應(yīng)電動(dòng)勢(shì)Ea（若不計(jì)定子鐵耗）也可用電抗壓降的形式取代，即EIx又電樞反應(yīng)電動(dòng)勢(shì)Eax稱為電樞反應(yīng)電抗ax稱為電樞反應(yīng)電抗a與電樞反應(yīng)磁通相對(duì)應(yīng)，則EUIR0aIxIxUIRIxOa as其中xxx，稱為同步電抗；它是同步電機(jī)在對(duì)稱穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)電樞漏磁場(chǎng)和電樞反應(yīng)磁場(chǎng)對(duì)sOa電路作用的一個(gè)綜合參數(shù)。(Ra等效電路和相量圖：見教材頁圖（）考慮飽和的分析——特點(diǎn)：由于磁路非線性，不能采用疊加原理電磁物理過程：「漏磁通①

fO勵(lì)磁電流—建立勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì) ’合成氣隙磁動(dòng)勢(shì)-產(chǎn)生氣隙磁通小—感應(yīng)氣隙電勢(shì)E電樞電流If建立電樞磁動(dòng)勢(shì)電樞電流I還產(chǎn)生漏磁通合一感應(yīng)漏電動(dòng)勢(shì)E（Ix）O OO電樞電流I還在電樞繞組電阻R上產(chǎn)生壓降IRaa發(fā)電機(jī)端電壓U其中：因波形為非正弦波，如對(duì)隱極機(jī)為階梯波，而是正弦波，因此，和疊加時(shí)，需先將換算為等效階梯波，再疊加。方程式、等效電路和相量圖方程式由電磁物理過程分析可得：EE—IRUOa將EIx代入整理得：E—I（Rx）U或EUI（Rx）OO aO aO等效電路和相量圖：見教材頁圖、凸極發(fā)電機(jī)的方程式和相量圖（）雙反應(yīng)理論：考慮到凸極機(jī)氣隙不均勻，把電樞反應(yīng)分解為直軸電樞反應(yīng)和交軸電樞反應(yīng)分別研究再疊加的方法。（）考慮飽和的分析電磁物理過程：（①f,一建立一產(chǎn)生df感應(yīng)激磁電動(dòng)勢(shì)E00直軸磁動(dòng)勢(shì)—產(chǎn)生直軸電樞磁通小―感應(yīng)直軸電樞電動(dòng)勢(shì)Ead adIf建立分解為\交交軸磁動(dòng)勢(shì)-產(chǎn)生交軸電樞磁通疝-感應(yīng)交軸電樞電動(dòng)勢(shì)Eaq aq電樞電流I還產(chǎn)生漏磁通合一感應(yīng)漏電動(dòng)勢(shì)E（Ix）O O O電樞電流I還在電樞繞組電阻R上產(chǎn)生壓降IRaa發(fā)電機(jī)端電壓U其中：激磁電動(dòng)勢(shì)E和直軸電樞電動(dòng)勢(shì)E和交軸電樞電動(dòng)勢(shì)E合成氣隙電勢(shì)E0 ad aq方程式、等效電路和相量圖方程式由電磁物理過程分析可得：EEE—I（Rx）U0adaq aO與隱極機(jī)類似，直、交軸電樞電動(dòng)勢(shì)E和E （若不計(jì)定子鐵耗）分別可用直、交軸電樞電adaq流I和I在相應(yīng)電抗上的壓降形式取代，即EIx和EIx；x稱為直軸電樞反dq addadaqqaqad應(yīng)電抗，與直軸電樞磁通合相對(duì)應(yīng)；x稱為交軸電樞反應(yīng)電抗，與交軸電樞磁通中相對(duì)ad aq aq應(yīng)。再將III代入，則qdEUIRIxIxIxUIRIxIx0 aOdadqaq addqq其中xxx，稱為直軸同步電抗，它是同步電機(jī)在對(duì)稱穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)電樞漏磁場(chǎng)和直軸電樞dOad反應(yīng)磁場(chǎng)對(duì)電路作用的一個(gè)綜合參數(shù)；xxx，稱為交軸同步電抗，它是同步電機(jī)在對(duì)稱qOaq穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)電樞漏磁場(chǎng)和交軸電樞反應(yīng)磁場(chǎng)對(duì)電路作用的一個(gè)綜合參數(shù)相量圖：要畫凸極機(jī)的相量圖，首先要將電樞電流I分解為直、交軸分量I和I，即要確定內(nèi)功dq率因數(shù)角W。因此，引入虛擬電動(dòng)勢(shì)EE—I（x—x），可得：0 Q0ddqEUIRIxQ aqE與E同相位，即確定內(nèi)功率因數(shù)角W,見教材頁圖。相量圖見教材頁圖。Q0 0（）直軸、交軸同步電抗的意義：見教材頁圖、同步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性同步發(fā)電機(jī)對(duì)稱穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，保持轉(zhuǎn)速為額定轉(zhuǎn)速，端電壓、電樞電流和勵(lì)磁電流的變化關(guān)系。（）空載特性定義：電樞繞組開路（空載），保持轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為額定轉(zhuǎn)速，電樞端電壓（空載時(shí)即激磁電動(dòng)勢(shì)）隨勵(lì)磁電流的變化曲線。（）空載特性曲線：見教材頁圖原因分析：交流繞組電動(dòng)勢(shì)公式作用：判斷同步發(fā)電機(jī)定子鐵心的性能與故障。（）短路特性定義：電樞繞組三相短接（短路，端電壓），保持轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為額定轉(zhuǎn)速，電樞電流隨勵(lì)磁電流的變化曲線。（）短路特性曲線：見教材頁圖原因分析:忽略電樞繞組的電阻R,可認(rèn)為短路電流為純感性，即W"，I^,I"I,TOC\o"1-5"\h\za 0q d\o"CurrentDocument"則：EUIRIxIx心Ix 即80 addqq d此時(shí)，電樞反應(yīng)的性質(zhì)為直軸去磁的電樞反應(yīng)，使氣隙磁場(chǎng)不飽和，即8①8。所以，8。0作用：配合空載特性求xd見教材頁圖。求xd不飽和值，xd（未）號(hào)見教材頁圖求xd的飽和值，3（飽和）心?（）外特性及電壓變化率：定義：保持轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為額定轉(zhuǎn)速，且勵(lì)磁電流和負(fù)載功率因數(shù)中不變，發(fā)電機(jī)端電壓隨負(fù)載電流的變化曲線，即（）。外特性曲線：見教材頁圖。負(fù)載功率因數(shù)不同，外特性曲線不同原因分析：感性負(fù)載（中滯后）和純電阻負(fù)載時(shí)，外特性曲線是下降的。這是由于電樞反應(yīng)去磁作用和漏阻抗壓降所引起的。容性負(fù)載（中超前）時(shí)，外特性曲線可能上升。這是由于電樞反應(yīng)助磁作用抵消漏阻抗壓降使端電壓下降的影響使端電壓上升。電壓調(diào)整率：調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流，使電樞電流為額定電流、功率因數(shù)為額定功率因數(shù)，端電壓為額定電壓，此時(shí)的勵(lì)磁電流為額定勵(lì)磁電流。保持勵(lì)磁電流為，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為額定轉(zhuǎn)速，卸去負(fù)載（即），此時(shí)端電壓的升高的百分值即為電壓調(diào)整率，用△表示，即（見教材頁圖）：同步電機(jī)的電壓調(diào)整率較大，汽輪發(fā)電機(jī)通常在（），水輪發(fā)電機(jī)通常在（）％；而變壓器的僅有（）％。（）調(diào)整特性：定義：保持轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為額定轉(zhuǎn)速，發(fā)電機(jī)端電壓為額定電壓和負(fù)載功率因數(shù)中不變，勵(lì)磁電流隨負(fù)載電流的變化曲線，即（）。調(diào)整特性曲線：見教材頁圖。負(fù)載功率因數(shù)不同，調(diào)整特性曲線不同原因分析：感性負(fù)載（中滯后）和純電阻負(fù)載時(shí)，為補(bǔ)償電樞電流所產(chǎn)生的電樞反應(yīng)去磁作用和漏阻抗壓降所引起的端電壓下降，隨電樞電流增大，勵(lì)磁電流增大，則調(diào)整特性上升的。同理，容性負(fù)載（中超前）時(shí)，調(diào)整特性有可能下降。作業(yè)及思考題：教材、、、、第三章同步發(fā)電機(jī)的并聯(lián)運(yùn)行本章是同步發(fā)電機(jī)的重點(diǎn)內(nèi)容。通過本章的學(xué)習(xí)，首先要掌握同步發(fā)電機(jī)準(zhǔn)同期并列的條件，熟悉不滿足某一條件并列時(shí)產(chǎn)生的后果；其次要熟練掌握隱極機(jī)的功角特性和有功功率調(diào)節(jié)的理論和方法，掌握無功功率的調(diào)節(jié)方法和形曲線的分析方法；最后要了解同步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方法和功率因數(shù)提高。重點(diǎn)：并聯(lián)運(yùn)行的條件和有功、無功功率的調(diào)節(jié)難點(diǎn)：功角的雙重物理意義和功率調(diào)節(jié)分析關(guān)鍵：明確時(shí)空相量圖的關(guān)系教案內(nèi)容：1、同步發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)的并聯(lián)運(yùn)行；、同步電動(dòng)機(jī)和同步補(bǔ)償機(jī)。教案要求：掌握同步發(fā)電機(jī)準(zhǔn)同期并列的條件，熟悉不滿足某一條件并列時(shí)產(chǎn)生的后果；熟練掌握隱極機(jī)的功角特性和有功功率調(diào)節(jié)的理論和方法；掌握無功功率的調(diào)節(jié)方法和形曲線的分析方法；、了解同步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方法和功率因數(shù)提高。自學(xué)指導(dǎo)：、并網(wǎng)的條件和方法定義：無窮大電網(wǎng)——電網(wǎng)的電壓和頻率保持不變，電網(wǎng)的綜合阻抗等零。方法：準(zhǔn)同期并列法和自同期并列法（）準(zhǔn)同期并列法——先激磁，后并網(wǎng)（正常并網(wǎng)采用）條件：待并發(fā)電機(jī)的電壓與電網(wǎng)電壓大小相等、相位相同；待并發(fā)電機(jī)的頻率與電網(wǎng)頻率相等；待并發(fā)電機(jī)的電壓與電網(wǎng)電壓相序相同。不滿足條件的后果——以隱極機(jī)為例分析電壓大小不等：會(huì)產(chǎn)生沖擊電流和沖擊電磁力電壓相位不同：會(huì)產(chǎn)生沖擊電流、沖擊電磁力和沖擊電磁轉(zhuǎn)矩頻率不等：若頻差太大，會(huì)產(chǎn)生拍振電壓、拍振電流、拍振電磁力和拍振電磁轉(zhuǎn)矩，引起電機(jī)振動(dòng),但“微小頻差的自整步作用”相序不同：永遠(yuǎn)不能拉入同步，且沖擊電流很大?！安辉试S”

并列方法：同期表法——自動(dòng)準(zhǔn)同期并列裝置燈光法——實(shí)驗(yàn)室同期表法：電壓表——調(diào)勵(lì)磁電流頻率表——調(diào)轉(zhuǎn)速同期表——相位與同期點(diǎn)燈光法：暗燈法：對(duì)應(yīng)相相接，見教材頁圖?，F(xiàn)象：燈不滅——表示有壓差燈明暗變化快——表示頻差大燈光旋轉(zhuǎn)——表示相序接錯(cuò)全暗時(shí)合閘旋轉(zhuǎn)燈光法：、相對(duì)調(diào)，見教材頁圖?，F(xiàn)象：燈不滅——表示有壓差燈旋轉(zhuǎn)快——表示頻差大燈光不旋轉(zhuǎn)——表示相序接錯(cuò)A相燈暗時(shí)合閘實(shí)驗(yàn)室采用的方法——同期表盤（）自同期并網(wǎng)法——先并網(wǎng)，后激磁（事故采用）并網(wǎng)前勵(lì)磁回路的狀態(tài)：必須串滅磁電阻—見教材頁圖。條件：沖擊電流小于允許值沖擊電流引起的壓降及電壓恢復(fù)時(shí)間在允許范圍之內(nèi)一般水電廠采用、功角特性：（）定義：在激磁電動(dòng)勢(shì)和端電壓保持不變時(shí)，電磁功率與功率角6之間的關(guān)系（6（）功角特性：忽略電阻，則 能中根據(jù)相量圖見教材頁圖，知中甲6,代入上式，可得EUsin5UEUsin5U2)sin25EU式中，第一項(xiàng)m—0—sin5稱為基本電磁功率;XdU2 1 1第二項(xiàng)m—（---）sin25稱為附加電磁功率。附加電磁功率與勵(lì)磁（或）無關(guān)，2XXqd僅當(dāng)XwX（即交、直軸磁阻互不相等）時(shí)存在，故又稱為磁阻功率。dq凸極同步電機(jī)的功角特性見教材頁圖。由圖可知，。W6<°時(shí)，電磁功率為正值，對(duì)應(yīng)于發(fā)電機(jī)狀態(tài)；。W6<°時(shí)，電磁功率為負(fù)值，對(duì)應(yīng)于電動(dòng)機(jī)狀態(tài)。對(duì)于隱極機(jī)，由于X=X=X，則附加電磁功率為零，故就等于電磁功率，即dqs

sin5EUm—osin5X對(duì)于凸極機(jī)，電磁功率也可寫成EUmEI-m―Q—sin5Qq Xq()功率角5簡稱功角)的雙重物理意義：時(shí)間上是時(shí)間相量與U之間的夾角；空間0上是轉(zhuǎn)子磁極軸線與定子等效磁極軸線的空間夾角見。教材頁圖。定子等效磁極：產(chǎn)生主磁通、電樞反應(yīng)磁通和漏磁通的磁極。、有功功率的調(diào)節(jié)及靜穩(wěn)定的概念()有功功率的調(diào)節(jié)如何調(diào)節(jié)？——根據(jù)能量守恒的原則，要調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)輸出的有功功率，必須調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)輸入的有功功率。調(diào)節(jié)過程：——若增大發(fā)電機(jī)輸入的有功功率，即增大原動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子加速，功角5增大，由功角特性知，電磁功率增大，即輸出的有功功率增大，制動(dòng)轉(zhuǎn)矩增大，轉(zhuǎn)矩重新達(dá)到平衡。調(diào)節(jié)后，各物理量的變化(以隱極機(jī)為例，不調(diào)勵(lì)磁，忽略電樞電阻和磁路飽和的影：響)噌大原動(dòng)機(jī)有功功率的輸入(汽輪發(fā)電機(jī)多進(jìn)汽，水輪發(fā)電機(jī)多進(jìn)水)功角噌大有功功率噌大空載感應(yīng)電勢(shì)不變端電壓不變電樞電流增大功率廢散角減小、靜穩(wěn)定的概念(—5曲線的運(yùn)行穩(wěn)定區(qū))()定義：并網(wǎng)運(yùn)行的同步發(fā)電機(jī)，當(dāng)外界發(fā)生微小擾動(dòng)，在擾動(dòng)消失后，發(fā)電機(jī)能否會(huì)到原來的工作狀態(tài)；若能，就是靜態(tài)穩(wěn)定的。()分析過程：見教材頁和圖。dP()穩(wěn)定判據(jù)：整步功率系數(shù)肅＞。、無功功率的調(diào)節(jié)()無功功率的概念：在交流電的發(fā)、輸、用過程中， 問題：用于轉(zhuǎn)換成非電磁形式的能量一有功：（）交流電的有功功率如何表示？一平均功率（）電網(wǎng)