第4章 同步电机(徐)

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1第五节同步电机的基本特性第四章同步电机第二节同步电机的基本作用原理第三节同步电机的基本构造第四节同步电机的基本分析方法第一节同步电机的基本功能及用途第四章同步电机第二节同步电机的基本作用原理第三节同步电机的基本构造第五节同步电机的基本特性第一节同步电机的基本功能及用途第四节同步电机的基本分析方法第六节同步发电机的不对称运行第六节同步发电机的不对称运行04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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2本章基本要求4.理解同步电机电枢反应的物理概念，掌握电枢反应的性质与哪些因素有关；5.熟练掌握同步发电机的电压平衡方程式和相应的相量图的画法。熟练掌握同步发电机的功角特性。

9.了解同步电动机和同步调相机的工作原理。6.了解同步发电机的功率和转矩方程式、工作特性。8.掌握同步发电机有功功率和无功功率的调节。7.了解同步发电机并联运行的条件及其整步方法。1.了解同步电机的构造，特别注意同步电机的转子结构形式。2.了解同步电机的工作原理、分类。3.熟练掌握同步电机的额定值的计算。04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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3同步电机和直流电机、异步电机一样，也是根据电磁感应原理而工作的一种旋转电机，它是交流电机。第一节同步电机的基本功能及用途同步电机主要用作发电机，现在全世界的发电量几乎都是由同步发电机发出，对于需要直流电流的地方，如今的趋势也多从交流通过整流装置而获得。异步电动机因结构简单，运行可靠而得到广泛应用，但它需从电网上吸取滞后的无功电流作为励磁电流，使电网功率因数降低，发电站的装机容量得不到充分利用；当同步电机作为电动机时，可通过调节其励磁电流来改善电网的功率因数，因此对于不需调速的大型电动机，一般采用同步电动机。04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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4同步电机的基本类型同步电机可以按运行方式和结构形式进行分类。1.按运行方式和功率转换方式同步电机机械能转换成电能电能转换为机械能发电机电动机调相机专门用来调节电网的无功功率，改善电网的功率因数2.按结构形式同步电机小容量同步电机中得到某些应用旋转电枢式旋转磁极式应用比较广泛，并成为同步电机的基本结构形式04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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5按照磁极的形状又可分为隐极式和凸极式气隙特性转子形状结构特性采用条件实例凸极式不均匀，极弧底下气隙较小，极间部气隙较大圆柱形结构制造简单n1≤1500r/min（2p≥4）水轮发电机，同步电动机及由内燃机拖动的同步发电机和调相机隐极式均匀圆柱形转速较高汽轮机NS+－3~×3~·····×××××+－NS04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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6励磁机发电机水轮机卧式、立式。按原动机的不同：汽轮发电机、水轮发电机。按安装方式的不同：04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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7三峡电站首台机组安装04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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8水力发电厂04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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9火力发电厂励磁机发电机汽轮机04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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10燃烧室燃料锅炉的炉膛循环水汽轮机发电机3000r/min升压变压器超热高压蒸汽电能输出电能的产生04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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11第二节同步电机的基本作用原理一、同步发电机的工作原理同步电机定子上有AX、BY、CZ三相对称绕组，转子上有磁极。如图所示。BYZCAXNS定子+Uf－If转子励磁绕组如用原动机拖动发电机沿顺时针方向恒速旋转，则磁极的磁力线将切割定子绕组的导体，在定子导体中就会感应出交变电势；设主极磁场的磁密沿气隙圆周按正弦规律分布，则导体内电势也随时间按正弦规律变化。04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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12设A相电势的初相位为零，则三相电势的瞬时值为二、电势频率的确定当转子为一对极时，转子转一周，绕组中的感应电势正好交变一次，当电机中有p对极时，则转子转一周，绕组中的感应电势变化p次，而转子每分钟转n圈，因此电势的频率为如果作为电动机运行，则需要在定子绕组中通过三相交流电流，产生旋转磁场，磁场转速三、同步电动机的工作原理04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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13这时转子绕组加上直流励磁，则转子将在定子旋转磁场的带动下，沿定子磁场的旋转方向以相同的转速旋转。四、同步电机的特点:（1）转子的转速n与电网频率f之间具有固定不变的关系，转速n称为同步转速。（2）若电网的频率不变，则同步电机的转速恒为常值而与负载的大小无关。04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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14第三节同步电机的基本结构2.转子(隐极式)由硅钢片叠成。对称三相绕组。①定子铁心：②定子绕组：③机座和端盖等。①转子铁心：由整块铸（锻）钢制成。②励磁绕组：工作时施加直流励磁。③阻尼绕组和转轴等。阻尼绕组1.定子（电枢）

转子(凸极式)磁极、磁轭、转子支架、阻尼绕组等组成04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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15一、隐极同步电机的基本结构1.定子隐极同步电机都采用卧式结构隐极式的定子与异步电机的基本相同。04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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16汽轮发电机结构

定子铁心04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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182.转子：由转子铁心、励磁绕组、护环、中心环、滑环及风扇等部件组成。转子铁心的材料：既要求有良好的导磁性能，又需要有很高的机械强度，一般都采用整块的高机械强度和良好导磁性能的合金钢锻成，与转轴锻成一个整体。沿转子铁心表面铣有槽以放置励磁绕组。在一个极距内约有1/3部分没有开槽，叫大齿。大齿的中心实际上就是磁极中心。励磁绕组：是由扁铜线绕成的同心式线圈。由于隐极电机转速很高，因此励磁绕组在槽内需用不导磁高强度的硬铝槽楔压紧。端部套上用高强度非磁性钢锻成的护环。04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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20汽轮发电机的转子04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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22凸极同步电机卧式结构立式结构除立式结构外的绝大多数的凸极同步电机低速、大容量的水轮发电机和大型水泵用的同步电动机推力轴承装在转子上边的上机架上，整个转子是以一种悬吊状态转动推力轴承装在转子下边的机架上，整个转子是以一种被托架着的状态转动悬式伞式悬式伞式1－推力轴承2－导轴承二、凸极同步电机的基本结构04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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23运转时机械稳定性机组的轴向高度采用条件悬式好大转速较高的电机（150r/min以上）伞式差小，厂房的高度和造价低转速较低的电机（125r/min以下）1.定子定子结构一般和隐极同步电机相同。大容量的水轮发电机，由于定子直径太大，通常把它分成几瓣，分别制造后，再运到电站拼装成一整体。04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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24发电机定子总装配发电机定子铁芯04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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25定子绕组设计为三相双层波形绕组，每相5支路并联，共1080根罗贝尔线棒组成。绕组轮换数为1—8—14，每极每相槽数为9/4，合成节距为13发电机定子总装04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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26发电机定子总装配

发电机定子绕组04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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272.转子凸极同步电机的转子主要由磁极、励磁绕组、阻尼绕组和转轴组成。磁极：由厚1-1.5mm的钢板冲成磁极冲片，用铆钉装成一体，磁极上套装有励磁绕组。励磁绕组：由扁铜线绕成，各励磁绕组串联后接到集电环上。磁极的极靴上一般还装有阻尼绕组。阻尼绕组：由插入极靴阻尼槽内的裸铜条和端部铜环焊接而成。磁极固定在磁轭上，磁轭常用整块钢板或铸钢做成。04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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28水轮发电机结构转子结构（10000kW）04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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29左江24MW发电机转子在吊装04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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30发电机转子04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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31发电机转子磁极04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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32三、冷却问题简述在中、小型电机中，都采用空气作为冷却介质。当电机的容量很大时，电机内部的损耗及发热量迅速增加，冷却问题显得格外重要，此时必须加强通风或采用其他的冷却方式。在大型汽轮发电机中，为了提高其冷却效率，往往用氢气冷却，但氢气与空气混合后，有爆炸危险，必须有一套控制设备来保证外界空气不会渗入到电机内部。目前在更大容量的发电机中，可以采用导线内部直接冷却。例如采用空心导体，冷却介质直接在导体中流通而把热量带走，这样能更有效地降低电机的温升。所采用的冷却介质一般有氢气及水等。04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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33四、同步电机的励磁方式(1)直流励磁机励磁励磁绕组由小型直流发电机供电。(2)静止整流器励磁交流励磁机→整流→直流电(3)旋转整流器励磁交流励磁机→整流→直流电→励磁绕组。电刷集电环励磁绕组。04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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34五、同步电机的额定值及主要系列（一）同步电机的额定值1.额定容量SN（单位为kV·A）或额定功率PN（单位为kW）指输出功率的保证值。对同步发电机来说，额定容量SN是指出线端的额定视在功率，一般以kVA或MVA为单位；而额定功率PN是指发电机发出的有功功率，单位为kW或MW；对同步电动机PN是指轴上输出的机械功率，单位为kW或MW；对同步调相机则用线端的额定无功功率来表示其容量，单位kVar、MVar。04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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352.额定电压UN：是指额定运行时加在定子的三相线电压，单位V或kV；3.额定电流IN：是指额定运行时流过定子的线电流，单位A；4.额定功率因数cosN,电机额定运行时的功率因数；5.额定效率N：电机额定运行时的效率；6.额定频率fN

我国标准工频为50Hz；7.额定励磁电压UfN和额定励磁电流IfN；8.额定温升。对发电机来说对电动机来说04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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36（二）同步电机的主要系列1.TF—三相同步发电机；T—同步；F—发电机2．QFQ、QFN、QFS—不同冷却方式的同步发电机QF—汽轮发电机，第三个字母表示冷却方式Q—氢外冷，N—氢内冷，S—双水内冷。例QFN—100—23.TS—三相同步水轮发电机，T—同步，S—水轮；TS1264/160—48表示三相同步水轮发电机；定子铁心外径为1264cm，铁心长160cm，极数为48，即n=125rpm。4.TD—三相同步电动机；D—电动机5.TT—三相同步调相机，第二个T表示调相机。表示容量为100MW的2极的氢内冷汽轮发电机。04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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37第四节同步发电机的基本分析方法一、同步电机的运行用原理1.两种旋转磁场当对称三相电流流过对称三相绕组时，将在气隙中产生一个旋转磁场，基波磁势有下列特性：振幅恒定是单相绕组最大振幅的1.5倍，转速为同步转速ns，旋转方向是从电流超前的相转向电流滞后的相，当某相电流达到最大值时，旋转磁场的振幅恰好在该相绕组的轴线上。同步电机无论作为发电机运行还是作为电动机运行，和异步电机一样，只要它们的定子三相绕组中流过三相对称电流，都将在气隙中产生上述的旋转磁场。04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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38因该磁场是交流励磁的，故称为交流励磁的旋转磁场，同步电机的定子绕组又称为电枢绕组，因此又称为电枢磁场。如果在转子上装有由直流励磁的磁极，且用原动机把转子带到同步转速，就像同步电机那样，则在气隙中同样出现一个圆形旋转磁场，这样获得的旋转磁场又称直流励磁的旋转磁场或称机械旋转磁场。同步发电机空载时，定子绕组中的电流为零，在气隙中只有直流励磁的旋转磁场，在负载的情况下，两种旋转磁场均存在。04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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39在同步电机的气隙中存在着两种不同的旋转磁场，只要这两个旋转磁场在空间有位移，它们之间便会有电磁力，犹如两块磁铁之间存在相互作用力一样。3.同步电机的运行方式同步电机在工作时，由于两种旋转磁场之间没有相对运动，因此它们之间的相互位置决定着同步电机的运行情况：如转子磁场在前，则当转子旋转时，便拉着定子磁场旋转，这时转子磁场超前电枢磁场，这便是发电机运行；反之定子磁场旋转拉着转子磁场旋转，便是电动机运行情况。2.同步电机的作用力04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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404.同步电机的电路方程及等效电路在正常运行时，同步电机的定子磁场与转子绕组之间没有相对运动，因而不能在转子绕组中感应电势，转子回路中只有直流励磁电流，故从电路的观点来看，同步电机要比变压器或异步电机更为简单，可不考虑转子支路，而只为定子电路单独写出电压方程式。同步电机正常运行时的等效电路是一个没有副方回路与原方耦合的独立回路，求解时也不用联立方程，非常简单。同步发电机各物理量的正方向规定如图所示。同步发电机等效电路如图所示。04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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41如不考虑饱和现象，利用迭加原理：—转子磁场在定子绕组中的感应电势，也称励磁电势；—定子磁场在定子绕组中的感应电势，称为电枢反应电势。ra—定子绕组的电阻，x—定子绕组漏抗。—定子绕组端电压—定子绕组输出电流E0EaE

＋U1－I1或5.同步电机的气隙合成磁场将气隙中的定子和转子磁场合并为一合成气隙磁场来考虑，这种分析方法更符合同步电机的实际情况。04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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42由于定、转子磁场均以同步转速旋转，气隙中合成旋转磁场便也按同步转速旋转，和转子绕组之间仍无相对运动；因此同步电机作为发电机运行时，转子磁场轴线便超前于气隙合成磁场轴线；而同步电机作为电动机运行时，转子磁场轴线将滞后于气隙合成磁场的轴线。同步电机的运行方式，也常用合成旋转磁场与转子磁场之间的相对位置来确定；当转子磁场超前于定子磁场时，合成的气隙磁场便滞后于转子磁场，当转子磁场滞后于定子磁场时，合成的气隙磁场便将超前于转子磁场；04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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43电枢（定子）：I1(Fa

)=0转子每极磁通：Φ0

空载电动势：E0

=4.44f1

kw1

N1Φ0

或电枢相电压：U0P

=E0电枢线电压（Y形联结）：E0

=－j4.44f1kw1

N1Φ0U0L

=√3E0E0

的频率：f1

=pn60二、同步电机的空载运行

同步发电机被原动机拖动至同步转速，转子绕组通入直流励磁电流，定子绕组开路时称为空载运行。04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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44三、同步发电机的电枢反应

空载时，同步电机中只有一个以同步旋转的转子磁场，即励磁磁场，它在三相绕组中感应出对称的三相电势，每一相为E0，称为励磁电势，定子每相电压为E0=U。当定子绕组接上对称的负载后，气隙合成磁势由电枢磁势与转子磁势相互作用共同建立，并建立负载时的气隙磁场；尽管励磁电流未变，但气隙磁场已不同于原来的励磁磁场，所以感应电势已不再是E0了。对于功率因数滞后的感性负载，此时电势将明显地低于空载电势E0，再计入电枢绕组中的电阻和漏抗压降后，这就使U更加低于E0。04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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45对称负载时电枢磁动势的基波对主极磁场基波的影响，简称对称负载时的电枢反应。电枢反应的性质主要取决于E0与I之间的相位差

，亦即主要取决于负载的性质。下面就角的几种情况，分别讨论电枢反应的性质。叫做内功率因数角，电压与电流的相位差叫做外功率因数角。注意内功率因数角无法测量，外功率因数角可以测量。只有在电流等于零的情况下，才能测到电势E0，负载时测到的是电压。为什么？04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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46AXBYZCNSn当

=0º时，图中所示瞬间，A相绕组的轴线与主磁极的交轴（q轴）重合；此时A相绕组励磁电动势为最大值，其方向按右手定则确定。（一）E0和I同相（=0）时的电枢反应因为=0º，所以此瞬间A绕组中的电流也达到最大值。04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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47AXBYZCNSnFfFaF三相电流联合产生的电枢磁势的基波振幅便落在A相绕组轴线上；d轴超前于A相相轴90º，励磁磁势的基波相量在d轴上；Fa的基波分量在q轴上（称为转子交轴），它们和转子一起以同步转速旋转，产生合成磁势F。qd04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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48这种电枢磁动势称为交轴电枢磁动势，用Faq表示，相应的电枢反应称为交轴电枢反应。对于气隙磁场交轴电枢反应将使合成磁场的轴线位置从空载时的直轴处逆转向后移了一个锐角，且幅值也有所增加。但因磁路的饱和现象，交轴电枢反应使幅值增加的很小。对主磁场而言，交轴电枢反应在前极尖将起去磁作用，在后极尖则起增磁作用。时—空相量图已知气隙合成磁势，并产生气隙合成磁密和磁通，该磁通在电枢绕组中产生合成电势。04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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49同理若忽略铁心饱和的影响：这时应有可从励磁磁势和电枢磁势分别求出励磁电势和电枢反应电势，即相应地有应注意：这里所述的所有的时间相量都是属于定子中某一相中的物理量。时轴：若取某轴为时间参考轴时，则旋转相量在该轴上的投影即为电流的瞬时值，即当相量与该轴重合时，正弦量达到最大值。相轴：绕组的轴线。当某相电流达到最大值时，旋转磁势的幅值就落在该相绕组的轴线上。04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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50(1)磁通相量(时间相量)应与产生它的磁密相量(空间相量)重合；相量图的画法：(2)忽略铁心中的损耗影响时，磁通相量应与产生它的电流相量同相位；(3)当磁通与感应电势正方向符合右手螺旋法则时，电势滞后于产生它的磁通90º。而磁势与产生它的电流重合。(时轴与相轴取在一起)根据这些基本关系，便可画出时空相量图如下图所示。当各相时轴和相轴都取在绕组的轴线上时，时—空相量图存在下列关系。04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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51FaF0IaEE0EaFf=0时的时—空相量图就是说A相电流达到最大值时，转子已向前转过90º。（二）当E0超前I90º（=90º）时的电枢反应当=90º时，在图示瞬间，此时A相励磁电动势为最大值，但定子A相电流为零。04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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52AXBYZCNSnFfFaFAXBYZCNSn04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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53可见=90º

时直轴电枢反应的性质是纯粹去磁的。电枢磁动势的幅值恰好位于励磁磁动势的轴线上，但方向相反。此时的电枢磁动势称为直轴电枢磁动势，用Fad表示，相应的电枢反应称为直轴电枢反应，（三）当E0滞后I90º（=-90º）时的电枢反应当=-90º时，在图示瞬间，此时A相励磁电动势为最大值，但定子A相电流为零。若保证电压不变，即气隙的合成磁场不变，必须加大直流励磁，这种电机叫做过激状态的同步电机。04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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54就是说A相电流达到最大值时，转子已向后转过90°;AXBYZCNSnFfFaFAXBYZCNSn电枢磁动势的幅值也恰好位于励磁磁动势的轴线上，但方向相同。04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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55可见=-90º

时直轴电枢反应的性质是纯粹助磁的。此时的电枢磁动势称为直轴电枢磁动势，用Fad表示，相应的电枢反应称为直轴电枢反应。（四）一般情况下（0<<90º）时的电枢反应此时I滞后E0一个锐角图示瞬间，A相的励磁电动势恰好达到最大值，但由于电枢电流I滞后励磁电动势E0角，所示A相电流必须过了一段时间，等转子转过空间电角度时，才能达到最大值。若保证电压不变，即气隙的合成磁场不变，必须减少直流励磁，这种电机叫做欠激状态的同步电机。04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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56当A相电流达到最大值时，转子已向前转过角;AXBYZCNSnFfFaFaqAXBYZCNSn此时电枢磁动势Fa滞后励磁磁动势Ff(90º＋)空间电角度。这时的电枢反应既非交磁性质也非纯去磁性质，而是兼有两种性质。Fad04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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57电枢磁动势Fa分解成直轴和交轴两个分量，即Faq起交磁作用，Fad起去磁作用。此时的电枢反应也可以这样说明：其中Iq与励磁电动势E0同相位，它们（指三相的该分量，即IqA、IqB、IqC）产生交轴电枢磁动势FaqIq叫做I的交轴分量，而Id滞后励磁电动势E090º，产生直轴电枢磁动势Fad，把分量Id叫做I的直轴分量。如将每一相的电枢电流I都分解Id和Iq两个分量，即04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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58（五）电枢反应的重要性电枢反应是同步电机负载运行时重要的物理现象，它不仅是引起负载时端电压变化时的主要原因，而且也是实现能量转换的枢纽；考虑电枢反应作用，负载时电枢绕组中的感应电势将由气隙合成磁场建立，气隙电势减去漏阻抗压降，便得到端电压。下图表示了不同负载性质时，电枢磁场与转子电流产生电磁力（即电磁转矩）的情况。图为=0时电枢磁场即交轴电枢磁场对转子电流产生电磁转矩的情况；04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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59AXBYZCNS=0º由左手定则可知，这时的电磁力将构成一个电磁转矩，它的方向正好和转子转向相反，企阻止转子旋转；交轴电枢磁场是由与空载电势同相的电流分量即电流的有功分量Iq产生的。n发电机要输出有功功率，原动机就必须克服由于有功分量引起的交轴电枢反应磁场对转子的阻力矩；04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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60AXBYZCNS=90ºn电枢电流的无功分量Id所产生的直轴电枢反应磁场与转子电流相互作用产生的电磁力，并不形成力矩，不妨碍转子的旋转；输出的有功功率越大，交轴电枢反应磁场越强，所产生的阻力矩也就越大，原动机要输入更大的能量才能克服电磁阻力矩，以维护发电机的转速不变。当=90º时电枢磁场即直轴电枢磁场对转子电流产生的电磁力情况；04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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61所以，为了维持发电机转速不变，必须随负载的有功分量变化调节原动机的输入功率；为了维护发电机端电压不变，必须随着负载无功分量的变化，调节转子的励磁电流。

为维护一定端电压，所需的转子直流励磁电流就应增加或减少。表明：当发电机供给纯感性和纯容性无功功率负载时，并不需要原动机付出功率，但直轴电枢反应磁场对转子磁场起去磁或助磁作用；04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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62四、隐极式同步发电机的电压方程和相量图（一）电势方程式在不计饱和时，可利用迭加原理分别求出励磁磁势和电枢磁势单独作用时产生于每一相得磁通和电势，再考虑到电枢漏磁场产生于每一相的漏磁通和漏电势。电磁关系如下：在隐极式同步发电机中，由于气隙是均匀的，故电枢反应不必分为交、直轴两部分;(电枢反应电动势)Uf→If→Ff→Φ0I

→Fa→E0→Φa→Ea

→E(励磁电动势)04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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63E0EaE

＋U－I由等效电路，根据KVL可得=EE0+Ea+UraI+因为

Ea∝Φa∝Fa∝I

，Ea滞后于Φa90o

，不计磁饱和不计电枢铁耗，Φa与I

同相位。Ea

=－j

xa

I

E

=－j

x

I

※xa

—电枢反应电抗。x

—电枢漏电抗。电枢反应电抗物理意义为：电枢反应磁场在定子每相绕组中所感应的电枢反应电势可把它看作相电流所产生的一个电抗压降。这个电抗便是电枢反应电抗。04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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64E0=U+raI＋j

xI＋j

xaIE0=U+raI＋j

xsI※xs

—同步电抗。同步电抗是表征对称稳态运行时，电枢旋转磁场和电枢漏磁场的一个综和参数。前述，电枢反应磁场与转子均以同步转速同方向旋转，定子磁场并不切割转子绕组，所以同步电抗也就是定子方面的总电抗；虽然转子绕组在电路方面不起副绕组的作用，但转子铁心为旋转磁场所经磁路的一个组成部分，所以在磁路方面却起重要作用；如转子抽去，则定子电流所过遇到的电抗将不再是同步电抗而是接近于漏抗。04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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65若已知电机的参数、负载的大小和性质，作相量图。并设：

U

=U0o。（二）相量图UIraIjxs

IE0各种情况下的相量图如下图所示。需要强调指出：只有当电枢绕组流过对称三相电流，即气隙磁场为圆形旋转磁场时，同步电抗才有意义，而当电枢绕组中流过不对称三相电流时，便不能无条件地用同步电抗。Ejx

IFfF以后不再画空间向量，但应注意他们之间的关系。04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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66(c)电容性(a)电感性(b)电阻性UIraIjxs

IE0UIraIjxs

IE0UIraIjxs

IE0UIjxs

IE0UIjxs

IE0

忽略ra

时：UIjxs

IE004二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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67根据相量图也可以计算出E0的值UIraIjxs

IE004二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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68五、凸极同步发电机的电压方程和相量图凸极同步电机的特点：气隙不均匀，直轴气隙小，交轴气隙大。相同大小的磁枢磁动势作用于不同的气隙位置时，产生不同的磁密。采用双反应理论分析凸极同步电机。（一）双反应理论

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69作用于直轴作用于交轴直轴电枢反应磁场Bad1交轴电枢反应磁场Baq1实际上，前面考虑电枢磁场的去磁、助磁及交磁时，已涉及这一问题，那时没考虑各分量磁动势所对应的气隙磁密的差异。当电枢磁动势作用于交、直轴间的任意位置时，可将之分解成直轴分量和交轴分量，先分别求出直、交轴电枢反应，最后再把它们的效果叠加起来——双反应理论。04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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70若Ff、Fad和Faq幅值相同，但产生的基波磁密明显不同。04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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71（二）电势平衡方程式电磁关系：Uf→If→Ff→Φ0→E0

I→Fad

→Faq

→Φad

→Φaq

→Id→Iq→Ead

→EaqΦ

→E等效电路如图E0EadEaqEra＋U－I由图可得04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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72不计饱和时Eaq∝Φaq∝Faq∝Iq；Ead∝Φad∝Fad∝Id；E

∝Φ

∝Fa∝I

因此有如下关系：Ead

=－jxad

IdE

=－j

xIEaq

=－jxaqIq式中xad和xaq分别称为直轴和交轴电枢反应电抗。所以若把漏抗压降也分成交轴和直轴分量04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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73代入上式得xq=xaq+xxd=xad+x它表征：当对称三相直轴或交轴电流每相为1A时，三相联合产生的总电枢磁场（包括气隙中旋转的电枢反应磁场和漏磁场）在电枢每一相绕组中感应的电势。分别称为凸极同步电机的交轴和直轴同步电抗。由于气隙不均匀，凸极式同步电机有两个同步电抗。04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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74（二）相量图

根据电路方程、负载的大小和性质、电机的参数和做相量图如下图所示。

设：U

=U0oUIraIjxqIEQjxdIdE0jxqIqNOQMGIdIq实际上这个相量图是做不出来的。因为是未知的。线段MQ的长度为04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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75相量图的实际做法

根据电路方程、负载的大小和性质、电机的参数作相量图如下图所示。

设：U

=U0oUIraIjxqIEQjxdIdE0jxqIqNOQMGIdIq做图时要注意：EQ、E0的长度，两者不相等。线段NQ的长度为因为xd>xq所以E0>EQ（感性）04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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76UIraIjxqIEQjxdIdE0jxqIqUIraIjxqIEQjxdIdjxqIqE0UIraIjxqIEQjxdIdjxqIqE0(c)电容性(a)电感性(b)电阻性

忽略ra

时UIjxqIEQjxdIdE0jxqIqUIjxqIEQjxdIdjxqIqE0UIjxqIEQjxdIdjxqIqE004二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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77

忽略电枢电阻，相量图重画如下UIjxqIEQjxdIdE0jxqIqNOGIdIq线段ON的长度为所以励磁电势E0由相量图可得04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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78例：某三相同步发电机，已知UN=11kV，Y形联结，IN=460A，cos

=0.8（感性），xd=16Ω，xq=8Ω，ra忽略不计。求、

、E0

。

U

=UN3==6351V11×1031.732Vtan

=Usin

＋xqIUcos6351×0.6＋8×4606351×0.8=V=1.474

=arctan1.474=55.85o=－

=55.85o－36.87o=18.98o

E0=Ucos＋xdId=(6351×cos18.98o＋16×460×sin55.85o)V=12096.63V解：04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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79第五节同步发电机的功率、转矩和功角特性一、功率平衡(1)输入功率(2)空载损耗(3)电磁功率(4)铜损耗(5)输出功率(6)功率关系P1=T1Ωp0

=pFe＋pmec＋padPe

=P1－p0pCu=3raI2P2=Pe－pcua=3UIcosP1

=p0＋Pe=pFe＋pmec＋pad＋pCua＋P2

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80(7)功率流程图和效率P1p0PepCuP2=×100%P2P1二、转矩(1)输入转矩(2)空载转矩(3)电磁转矩(4)转矩方程T1=P1ΩsT0

=p0ΩsTe

=PeΩsT1=Te

+T0=P1n602=p0n602=Pen60204二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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81三、稳态的功角特性功角特性：保持n、If

、U

不变时，电磁功率Pe与功率角的关系，即Pe=f()。同步电机的电磁功率除了可用电势、电枢电流以及它们之间的夹角来表示外，还可以用便于计算、调节和更能显示电机内部物理过程的一些物理量来表示，即励磁电势E0、端电压U和功率角等。

正如转差率是异步电机的基本变量一样，对于并联运行于电网的同步电机来说，功率角是它的一个基本物理量。04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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821.隐极式同步发电机的功角特性Pe

=P2=3UIcos=3E0Icos因在同步发电机中ra<<xs，故可忽略ra，这样根据简化电路的相量图求得Pe，由相量图中可以看出：UIjxs

IE0COABPe

=3sinUE0xs得所以OPe

90o

Pmax电磁功率和功率角之间是一个正弦关系，如图所示。04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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83※当=90o时:

Pe

=Pmax功率表达式说明在恒定励磁和恒定电网电压（即U=C、E0=C）时，电磁功率的大小只取决于功率角。从功角特性公式可见，同步功率随功率角而变化，且有一极限值Pmax，我们把最大功率与额定功率之比称为过载能力，用km表示，若隐极式同步电机在额定运行时的功率角为N，则N越小，则过载能力km愈大，从相量图可见，在一定的负载情况下，如要减少N就必须减小同步电抗xs。04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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84只有增大气隙，同步电抗才能减少，但增大电机的气隙即增加成本，故过载能力不应规定得过大，汽轮发电机的过载能力一般不小于1.5。2.凸极式同步发电机的功角特性如果忽略电枢电阻，则有

Pe

=P2=3UIcos=3UIcos(-)=3UIcoscos＋3UIsinsin=3UIqcos＋3UIdsin由相量图

xq

Iq

=Usinxd

Id

=E0－Ucos04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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85UsinxqIq

=E0－UcosxdId

=所以UIjxqIEQjxdIdE0jxqIqNOGIdIqPe=3UIqcos＋3UIdsinUsinxq

=3U

cosE0－

Ucosxd+3U

sinPe3UE0xd

=sin1xq＋

(

－

)

sin23U221xdPe=Pe'

＋

Pe"04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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86

讨论：①3UE0xd

Pe'=sinPe'∝E0，当转子有励磁即If≠0时存在。

②1xqPe"=(

－

)

sin2

3U221xdPe"是由于xd≠xq

而引起的，与If

是否存在无关。

结论：①Pe"使Pmax。②Pmax

产生在＜90o

处。③功角特性不再是正弦波。—基本电磁功率。—附加电磁功率。OPe

90o

PmaxPe'Pe"04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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87例：一台xd*=0.8、xq*=0.5的凸极式同步发电机，接在U*=1的电网上运行于I*=1，cos=0.8（滞后）下，略去定子电阻；试求：（1）E0与；（2）Pe与Pmax；（3）过载能力km。解：(1)由相量图(2)功率的基值取SN=mUNPINP，电磁功率的标么值为04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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88代入数据得为求得Pmax，令，求Pe=Pmax时的角，即

令上式变为04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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89由于所以即解之：(舍去)所以(3)过载能力04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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90第七节同步发电机的运行特性同步发电机的对称运行是指电机转速为额定值且保持恒定，并供给三相对称负载时的一种稳态运行方式。同步发电机的运行性能可以通过它的基本特性以及由这些特性所求得的一些主要参数来加以说明。同步发电机在转速不变时，有三个互相影响的变量，即端电压U，电枢电流I和励磁电流If。负载的功率因数cos对它们之间的关系也有影响，为便于分析，设cos不变；

在端电压、电枢电流和励磁电流三者中令其一为常数，而求其他二者之间的关系，就称为同步发电机的基本特性。04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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91OUIcos=0.8(＞0)cos=0.8(＜0)cos=1UNINU%

=×100%E0－UNPUNP同步发电机的运行特性当n=ns，If、cos=常数时，U

与I

的关系，即

U=f(I)。调节If，使I=IN、cos=cosN

、U=UN时，

If=IfN。电压调整率：保持ns、cosN、IfN

时，一、外特性04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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92同步发电机的运行特性为了使同步发电机的端电压不随负载电流的变化而剧烈变动，它的电压变化率应尽量地小。电压变化率是表征同步发电机运行性能的重要数据之一。实际上，由于同步电抗的数值较大，负载电流变化产生的同步电抗压降必然要引起端电压明显地变化。现代同步发电机都装有快速自动电压调节器，它能根据端电压的变化自动改变励磁电流的大小，使发电机端电压基本不变，所以对U%的要求大为放宽。凸极式同步发电机的U%大体在18%~30%以内；汽轮发电机由于电枢反应较大，故U%也较大，大体在30~48%这一范围内（均为cos滞后的数值）。

04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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93二、调节特性保持n=ns、U=UN、cos=cosN时，If

与I

的关系,即If=f(I

)。OIfIcos=0.8(＞0)cos=0.8(＜0)cos=1调整特性的变化趋势与外特性正好相反，对于感性和纯阻性负载，为补偿电枢反应的去磁作用及电枢漏阻抗压降，随着负载的增加，若要保持端电压为常数，就必须增加励磁电流；所以这两种情况下的调节特性都是上升的。在容性负载时，随着负载的增加，必须减少励磁电流，以维持端电压恒定。同步发电机的运行特性04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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94第八节同步发电机的并联运行一、并联运行优点可以根据负载的变化来调节投入运行的机组数目，提高机组的运行效率；便于轮流检修，提高供电的可靠性，减少发电机检修和事故的备用容量；对于由火力电厂和水力发电厂联合组成的电力系统，并联运行尚可达到合理调度电能，充分利用水能，使发电成本降低的目的；许多发电厂并联在一起时，形成强大的电网，因此负载变化对电压和频率的影响就很小，从而提高了供电的质量和可靠性。04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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95同步发电机的并联运行二、并联运行的条件同步发电机与电网并联合闸时，为了避免产生巨大的冲激电流，以防止同步发电机受到损坏，电力系统受到严重干扰，应满足下列条件：1.发电机的电压和电网电压应具有相同的有效值、极性和相位。2.发电机电压的频率应与电网的频率相等。3.对三相发电机，还要求其相序和电网相一致。4.发电机的电压波形应与电网电压波形相同，即均为正弦波形。上述第3条在安装发电机时，根据发电机规定的转向，确定发电机的相序得到满足。04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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96同步发电机的并联运行第4条在制造发电机时得到保证。并网操作时只需注意满足第1和第2项条件。下面分析不满足这些条件时，将会造成怎样的后果。

＋U

－S＋

U－(1)电压相等如果则U≠U△U=U－U

≠0△U(2)频率相等如果：≠UU—△U=0~2UUUUU△UUU△UUU△U04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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97UAUBUC(3)相序一致如果相序不一致，则△UA=

0△UB=UB－UB△UC=UC－UCUAUBUC△UB△UC同步发电机的并联运行若波形不同，例U为正弦波，而U中除了基波分量外还含有高次谐波分量，将在电机和电网内产生高次谐波环流，就会增加运行损耗，使运行温度升高效率降低，对电机和电网均不利。(4)波形相同04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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98同步发电机的并联运行三、并联投入方法把同步发电机并联至电网所进行的操作过程称为整步(并车)过程，实际整步方法有两种即准整和自整步法。（一）准整步法把发电机调整到完全合乎投入并联的条件，然后投入电网，这种方法称为准整步法。利用三组同步指示灯来检验合闸的条件。1.灯光黑暗法把三组灯分别接在电网和发电机间并列开关的两侧，如图（a）所示，即接在A和A，B和B

，C和C

之间，这时作用在每一组同步指示灯上的电压就等于电网的相电压和发电机对应的相电压之差。04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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99同步发电机的并联运行当待并车的发电机频率与电网频率不同时，两边电压将有不同的旋转速度，即发电机和电网两组电压之间将有相对运动。设电网电压相量取作固定不动，发电机的电压相量按照双方频率之差转动。在不同瞬间两组相量有不同的位置，各组同步指示灯上所受的电压将不断地变化。04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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100同步发电机的并联运行于是同步指示灯的灯光便忽亮忽暗地闪烁。当两频率越为接近时，灯光的闪烁便越缓慢根据灯光的闪烁情况，可以调节发电机的转速，使发电机电势的频率，尽可能接近电网的频率。若发电机电压与电网电压不相等，可调节励磁电流。下面通过相量图来分析。设电源频率f小于发电机的频率f。UCUAUBUAUBUCUAUBUC△U△U△UUAUBUCUAUBUCUAUBUC△U△U△U04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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101同步发电机的并联运行应在三组灯全暗时合闸，此时开关两侧电位差已很小，即发电机与电网电压差U0。由相量图可以看出，在不同的瞬间，三组指示灯所受的电压总相等，指示灯将同时明暗，其明、暗变化的频率就是发电机与电网相差的频率。调节发电机原动机的转速使灯光明暗频率很低时，就可以准备合闸。2.灯光旋转法（交叉接法）接线图如下图(a)所示，方法是把一组灯直接跨线接在A和A之间，而把另二组灯交叉跨接在B和C及C和B之间。04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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102同步发电机的并联运行下面用相量图分析各组灯上的电压。设电源频率f小于发电机的频率f。04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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103同步发电机的并联运行UCUAUBUAUBUCUAUBUC△UCB△UAAUAUBUC△UCB△UBC△UBCUAUBUC△UCB△UAAUAUBUC△UBCUAUBUC△UCB△UAAUAUBUC△UBC由相量图可见，在不同的时刻，加于三组同步灯的电压各不相等。从图可见先是第I组灯最亮，接着轮到第II组灯最亮，然后是第III组最亮，灯光按逆时针方向旋转。04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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104同步发电机的并联运行如果发电机的频率低于电网频率，则灯光将按顺时针方向旋转；根据灯光旋转方向，适当调节发电机转速，使灯光旋转速度变得很低，就可准备合闸。当直接跨接在开关两端的同步指示灯熄灭(上图中第I组，开关两端电压差为零)，而另外两组灯亮度相同的时刻迅速合上开关，即完成投入并联运行的操作。以上两种方法显然是灯光旋转法较好，因为从灯光的转向可明确指示操作者应将转速调高还调低。如果等并车的发电机电网的相序不同，则所产生的灯光闪烁现象将适相反，当用灯光黑暗法时，三相指示灯交依次明暗，形成灯光旋转；反之亦然。04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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105同步发电机的并联运行（二）自整步法准整步法并车的优点是能使新投入的发电机和电网不受或仅受轻微冲击，但其装置比较复杂。当电网出了事故，例如大容量机组因故障突然退出运行而要求重新起动一台机组代替它投入电网时，由于这时电网还处在异常状态，电压和频率都在不断变动，用准整步法比较困难。采用“自整步”的并车方法，其步骤如下：先将发电机的励磁绕组经过约等于励磁绕组电阻10倍的电阻短路；当发电机转速升到接近同步转速时，先合上开关，将发电机接入电网，接着立即加上励磁；即可利用电机的“自整步作用”使它迅速被牵入同步。04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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106同步发电机的并联运行此法优点是操作简单迅速，不需增添复杂的设备，缺点是合闸及投入励磁时有电流冲击，因此自整步法常用于紧急情况下的发电机并网运行。四、有功功率和无功功率的调节为了简化分析，设发电机为隐极机，不计磁路饱和，不计电枢电阻，且电网为“无穷大电网”。无穷大电网：指电网的容量相对于分析的同步发电机容量来说要大很多。因此电网的电压和频率不会因并联上去的同步发电机功率调节的影响而改变，即电网的电压和频率恒定为常值。实际上，电网上的负载发生变化时，总要引起电网电压和频率的波动，在定性分析中可忽略不计。在分析中都认为电网电压U=常数，电网频率f=常数。04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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107（一）有功功率的调节增加输入机械功率P1，使P1＞p0，输入功率扣除了空载损耗后，其余的转变为电磁功率，即P1-p0=Pe，发电机开始输出有功功率。要改变发电机输出的有功功率，必须相应地改变由原动机输入的机械功率。发电机整步过程结束处在空载运行状态，发电机的输入机械功率P1和空载损耗p0相平衡，电磁功率为零，即P1=po，T1=T0，Pe=0，发电机处于平衡状态。1.从能量守恒观点来看有功功率同步发电机的并联运行这个过程从能量守恒观点来看，发电机输出有功功率是由原动机输入的机械功率转换来的。04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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1082.利用功率角来加以说明有功功率空载时E0=U。功率角=0，如图(a)所示，电磁功率Pe=0，此时气隙合成磁场和转子磁场的轴重合，发电机无功率输出。此时转子就要加速，就使转子磁场超前于气隙合成磁场(即E0超前于U)，也就是使功率角逐渐增大如图(b)所示。UE0Ff=FFjxsIUIE0Ff(a)(b)增加原动机的输入功率P1时，即增加发电机的输入转矩T1，这时T1＞T0；同步发电机的并联运行04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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109同步发电机的并联运行结论：要调节与电网并联的同步发电机的有功功率，必须调节原动机的输入功率，这时发电机内部会自行改变功率角，相应地改变电磁功率和输出功率，达到新的平衡状态。角的增大引起电磁功率Pe增大，发电机便输出有功功率。当增大到某一数值，使相应的电磁功率达到Pe=P1-p0（Te=T1-T0）时，转子加速的趋势即停止，发电机便处于新的平衡状态。→T1→T1＞T0→n→

→产生Te、Pe、I、P2→T1>Te+T0有功功率的调节方法如下：=0，T1=T0n＞nsTe

←←n←n=ns←稳定←T1=Te+T0←04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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110原动机输入功率的增加也不是无限制的。对于隐极发电机，当=90º时，电磁功率达到最大值Pmax时，若再增加输入功率，则＞90º

，这时电磁功率将随着的增大而减小；输入功率扣掉空载损耗和减小了的电磁功率后还有剩余，剩余的功率将使转子继续加速，角继续增大，电磁功率Pe继续减小，功率再不能保持平衡，发电机将“失去同步”，或叫做失去“静态稳定”。（二）静态稳定指电网或原动机方面出现某些微小扰动时，发电机能在这种瞬时扰动消除后，继续保持原来的平衡运行状态。就称这时的同步发电机是“静态稳定”的，否则就是静态不稳定。同步发电机的并联运行04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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1110Pe/T

90o

a'0Pe/T

90o

aTT1=T

+

T0a点：

干扰使T1

→

→T抑制了进一步增大→b点。bT1'

=T'

+

T0

干扰消失后，较大的T，使机组恢复到a点运行。a'

点：

干扰使T1

→n

→

→T

→n

→

→T···→失步。干扰消失后，n

不可能恢复到n1，即工作点不可能恢复到a'点运行。稳定运行区同步发电机的并联运行04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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112结论：凡处于功角特性曲线上升部分的工作点，都是静态稳定的，下降部分的工作都是静态不稳定的。或者说在功角特性曲线上电磁功率和功率角同时增大，或同时减小的那一部分是静态稳定的。同步发电机的并联运行静态稳定的判断依据：比整步功率(kW/rad)对隐极发电机，比整步功率为:电机稳定区域内，Pcx

越大，电机稳定增长性越好。Pcx可以表示发电机运行稳定度。04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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113当=90º时，Pcx=0，正处在稳定的交界。如图，当=0º时，Pcx最大，故同步发电机在空载时最为稳定。此时发电机保持同步的能力为零，故该点即为静态稳定的极限。当>90º时，Pcx为负值，发电机便失去了稳定。三、无功功率的调节以隐极发电机为例，不计磁路饱和电枢电阻，分析同步发电机无功功率的调节，无功功率与励磁电流的关系。同步发电机的并联运行04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu

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114同步发电机的并联运行1.空载运行空载时电枢电流和电枢磁动势为零，E0=U，Ff=F，这时的励磁电流称为“正常”励磁电流If0。如图所示。UE0Ff=F若增大励磁电流(If

>If0),则E0

>U，由于电网电压不变，发电机必然输出一个滞后的无功电流(感性)，它产生去磁的电枢磁动势Fa,以维持气隙合成磁动势F不变(F=Ff+Fa)；这时励磁电流称为过励的励磁电流。如图所示。UE0FfFFaIjxsI04二月2023山东理工大学电工电子教研室weipeiyu