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  当电力系统发生故障,机组负荷突变时,因调速机构的时滞,使机组转速升高,为限制转速,机组需一定量的,越大,机组转速变化率越小,电力系统的稳定性就越好。与机组造价密切相关,越大,机组重量越大、制造成本越大。短路比Kc,是表征发电机静态稳定度的一个重要参数。Kc原来的意义是对应于空载额定电压的励磁电流下三相稳态短路时的短路电流与额定电流之比,即Kc=Iko/IN。由于短路特性是一条直线,故Kc可表达为发电机空载额定电压时的励磁电流Ifo与三相稳态短路电流为额定值时的励磁电流Ifk之比,表达式为:Kc=Ifo/Ifk≈1/Xd。Xd是发电机运行中三相突然短路稳定时所表现出的电抗,即发电机直轴同步电抗(不饱和值)。

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  同步发电机的电枢反应及等值电势电路图隐同步发电机电枢反应及等值电势电路图定子与转子两种旋转磁场对转子绕组没有相对运动,因而不会在转子上产生感应电势。这两个磁场只在定子绕组产生感应电势,在不考虑磁路饱和的情况下,转子磁场感应空载电势E0,电枢磁场感应的电势为电枢反应电势Ea,则有E0+Ea=Uf+I(ra+jxs)可用隐同步电势的等值电路图1式中,Uf为机端电压xs为定子绕组漏抗ra为定子电阻凸机空载磁势波形图对凸转子而言,空载时转子磁势波为方波,取其基波分析。

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  如果让转子速度=定子磁场旋转速度,就成为了同步电机,此时就需要把定子变成一个电磁铁或永磁铁,即给定子通电,此时不需要再切割磁感线就能旋转,旋转速度与磁场旋转速度相同,即形成同步电机。

  同步发电机有功功率的输出当发电机空载时,定子绕组中的电流I=0,即电枢不会产生磁势。此时发电机中,只有由转子主磁的励磁磁势所建立的主磁场,如所示。这时发电机的端电压等于由主磁场产生的空载电势,原动机输给发电机的功率P1只要克服空载损耗就行了。同步发电机转子磁场与气隙磁场之间的夹角d(a)发电机空载时,d=0;(b)发电机带负荷时,d角的大小与负荷大小和性质有关当发电机定子绕组端接上负荷时(假定负荷是纯电阻性的),定子绕组中就出现了电流I,发电机向负荷输出有功功率,于是发电机转子受到一个制动转矩的作用

  此时电枢反应在定子绕组中产生的电势Eaq与I(或Iq)成正比,它们之间的比例常数为电枢反应交轴电抗Xaq,于是有Eaq=-jXaqIq。考虑定子的漏磁,交轴同步电流Xq=X+Xaq。直轴同步电抗Xd:同理:当=90,则得到直轴同步电抗Xd,直轴同步电抗Xd=X+Xad。对凸同步发电机而言,d轴的磁路和q轴的磁路是不相同的,而且磁势所产生的磁密分布波也已是正弦波,我们这里讨论的均为正弦基波参数的同步电抗,对隐机而言两个轴向的磁路基本相同,因而电枢反应也就无需分解为直轴分量和交轴分量了,Xd=Xq,需用一个参数Xs=X+Xa来代表同步电抗就可以。同步电抗为同步电机的重要参数,常用标么值表示,以每相额定电压为电压的基值,以相额定电流为电流基值,以这两基值的比值为阻抗的基值。隐同步发电机的同步电抗标么值在之间;凸式同步电机的直轴同步电抗在之间,交轴同步电抗在之间。

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