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还画出了在上述短路情况下可以保持暂态稳定的发电机组转子的转速变化情况。故障前,发电机具有额定转速0,=0,短路后,到t时,为正的大值,到b时,=0,随的回摆,发电机因制动而减速,变为负,到对应于0处时为负的大,然后逐渐恢复。动态稳定动态稳定涉及发电机的阻尼力矩问题。所谓阻尼力矩是指当发电机转速变化时,发电机本身所具有的反应于这种转速变化的力矩。所谓正的阻尼力矩,是指这种力矩的方向正好制止(阻尼)转速变化,即当转速增高到大于额定转速时,这个力矩起制动作用;而当转速降低到低于额定转速时,则起加速作用。反之,就叫作有负的阻尼力矩。而负的阻尼力矩的作用,则是进一步推动转速的变化,使之不断加大。
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高速汽轮发电机为了减少因离心力而产生的机械应力以及降低风摩耗,转子直径一般做得比较小,长度比较大,即采用细长的转子。是在3000转/分以上的大容量高速机组,由于材料强度的关系,转子直径受到严格的限制,一般不能超过1.2米。而转子本体的长度又受到临界速度的限制。当本体长度达到直径的6倍以上时,转子的第二临界速度将接近于电机的运转速度,运行中可能发生较大的振动。所以大型高速汽轮发电机转子的尺寸受到严格的限制。10万千瓦左右的空冷电机其转子尺寸已达到上述的限尺寸,要再增大电机容量,只有靠增加电机的电磁负荷来实现。
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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。
电动机是一种将电能转变为机械能的电气设备,是常见的用电设备。电动机通常分为交流电动机和直流电动机两大类。交流电动机分为异步电动机和同步电动机两类。异步电动机结构简单、运行、维护方便、效率较高,故得到广泛应用。但因调速性能较差,功率因数较低,还不能在生产中取代直流电动机和同步电动机。交流异步电动机分为单相异步电动机和三相异步电动机。单相异步电动机多用于家用电器及自动装置中;三相异步电动机则广泛应用于工农业生产中。三相异步电动机又有鼠笼式和绕线式两种型式。
调整特性电压会随负荷的变化而变动,要维持端电压不变,在负荷变动时调整励磁电流。所谓调整特性,就是指电压、转速、功率因数为常数的条件下,变更负荷(定子电流I)时励磁电流的变化曲线,即I1的变化曲线,即I1=f(I)。所示不同功率因数下的调整特性可以看出,在滞后的功率因数情况下,负荷增加,励磁电流也增加。这是因为此时去磁作用加强,要维持气隙磁通,增加转子磁势。在超前的功率因数下,负荷增加,励磁电流一般还要降低。这是因为电枢反应有助磁作用的缘故。调整特性可以使运行人员了解:在某一功率因数时,定子电流到多少而不使励磁电流超过制造厂的规定值,并能维持额定电压。利用这些曲线,可使电力系统无功功率分配更合理一些。