7.3 同步發(fā)電機(jī)的電壓方程、相量圖和等效電路

杭州電子科技大學(xué)《電機(jī)學(xué)》自動(dòng)化學(xué)院7.3同步發(fā)電機(jī)的電壓方程、相量圖和等效電路7.3.1隱極同步發(fā)電機(jī)的電壓方程、相量圖和等效電路1.不考慮磁路飽和負(fù)載運(yùn)行時(shí)，電樞電流。電樞反應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（或）滯后（）90°電角度。電樞反應(yīng)磁通以同步轉(zhuǎn)速切割定子繞組并感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)，稱電樞反應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。Xa稱為電樞反應(yīng)電抗。交流電流在一個(gè)電感線圈中產(chǎn)生了電動(dòng)勢(shì)

，而該電感線圈就是電樞繞組。Xa反應(yīng)了一定電樞電流下，電樞反應(yīng)的強(qiáng)弱。漏磁通

在電樞繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)Xs稱隱極同步電機(jī)的同步電抗，是定子電樞反應(yīng)電抗與電樞漏電抗之和。它反應(yīng)一定電樞電流下，在電樞繞組中所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的強(qiáng)弱。在電樞繞組有三相對(duì)稱電流后，磁通為

和

與定子繞組交鏈，兩者在電樞繞組中所產(chǎn)生的全部電動(dòng)勢(shì)為Xσ稱定子繞組的電樞漏電抗。Zσ=R+jXσ

稱每相繞組的漏阻抗。定子一相繞組的電壓方程式氣隙電動(dòng)勢(shì)正方向規(guī)定2.考慮磁路飽和

當(dāng)磁路飽和時(shí)，磁路非線性，疊加原理不再適用。應(yīng)當(dāng)求出作用于主磁路上的合成磁動(dòng)勢(shì)，利用電機(jī)的空載特性曲線求出負(fù)載時(shí)的氣隙磁通以及氣隙電動(dòng)勢(shì)。定子一相的電壓方程式可表示為7.3.2凸極同步發(fā)電機(jī)的電壓方程、相量圖在凸極電機(jī)中，氣隙不均勻。磁動(dòng)勢(shì)與電動(dòng)勢(shì)之間的定量分析要借助于雙反應(yīng)理論。將電樞磁動(dòng)勢(shì)

分解為直軸分量

和交軸分量

。和所經(jīng)路徑與轉(zhuǎn)子位置無關(guān)。不考慮磁路飽和時(shí)，無論轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到什么位置，和對(duì)應(yīng)的磁阻不變。

凸極同步發(fā)電機(jī)，直軸磁路的氣隙小，交軸磁路的氣隙大，一般Xad＞Xaq。Xad——直軸電樞反應(yīng)電抗；Xaq——交軸電樞反應(yīng)電抗Xad和Xaq

表示三相直、交軸電樞電流產(chǎn)生的總磁通（包括基波氣隙磁通與漏磁通）在一相繞組中感應(yīng)產(chǎn)生的基波電動(dòng)勢(shì)與一相繞組電流直、交軸分量的比值，是等效電抗。表示在對(duì)稱負(fù)載下單位直流或交流電樞電流產(chǎn)生的總磁場(chǎng)（包括電樞反應(yīng)磁場(chǎng)和漏磁場(chǎng)）在電樞每相繞組中感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)。由于

Xad＞Xaq，所以

Xd＞Xq。定子一相的電壓方程式為Xd——直軸同步電抗Xq——交軸同步電抗采用雙反應(yīng)理論進(jìn)行分析，必須知道空載電動(dòng)勢(shì)與電樞電流之間的內(nèi)功