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直轴瞬态电抗、直轴超瞬态电抗及其表示式直轴瞬态电抗:前已分析,三相稳态短路时,端电压U等于零,电枢反应为纯去磁作用。如不计电枢电阻和漏磁通的影响,由定子电流所产生的电枢反应磁通与由转子电流所产生的磁通,大小相等,方向相反。电枢反应磁通所经的路线如。图中为直流激磁电流所激励的转子磁通,为电枢反应磁通,和分别为定子绕组和转子绕组的漏磁通。稳态短路时,电枢反应磁通将穿过转子铁芯而闭合,所遇到的磁阻较小,定子电流所遇到的电抗便为数值较大的同步电抗Xd,这已是我们所熟知的了。
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轴中心不正或轴瓦磨损使定子和转子相擦。停机检查定子和转子之间的气隙并根据情况进行相应修复。转子断条或短路环脱焊。停机找出断路点或接触不良部位重新焊接。定子绕组匝间短路或相间短路;转子线圈断线或接地。抽芯检查更换故障线圈。减少机械负荷,使定子电流不超过额定值,监视系统电压、电流、功率因数,及时调整。定子铁芯硅钢片之间缘不良或有毛刺。停机检修定子铁芯。定子绕组有短路或接地故障。找出故障线圈,进行修复或更换。环境温度过高,电机通风不良。检查风道是否畅通,风扇是否完好,旋转方向是否正确。水冷却器没水或水量很小。检查水冷却系统是否正常。电缆或电缆头接线故障。找出故障点进行检修。定子绕组相间短路或接地。查找短路或接地点,处理故障线圈,耐压合格。电流互感器二次回路故障。检查电流互感器二次回路,处理断线或接触不良,校验电流互感器伏安特性曲线。
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如果继续使负荷增大,即发电机输出的有功功率增加,那么原动机的输入功率也增加。但是负荷的增加就表示着定子绕组电流的增加,即电枢磁势要增加。因此,电枢反应作用增强,使得发电机气隙磁场轴线与主磁磁场轴线之间的夹角d继续增大。如果发电机的负荷是纯电抗(纯电感或纯电容),那么发电机中就只有去磁或助磁电枢反应,其结果只是使发电机的磁场削弱或增强,而不会使磁场歪扭。由于感性负荷的去磁性电枢反应,使得发电机向纯电感负荷送电时,发电机气隙磁场由于去磁作用而将被消弱,端电压就要降低;当负荷为容性时,电枢反应是助磁性质的,将使端电压升高。一般情况下,负荷常常是电感性的,所以它即有使主磁场相当于电阻负荷的向移,又有相当于电感性负荷的去磁作用。
直流(有刷)电机通过调节电压、串接电阻、改变励磁都可以调速,但是实际以调节电压最为方便也最为常用,目前主要使用PWM调速,PWM其实就是通过高速的开关来实现直流的调压,一个周期内,开的时间长,平均电压就高,关的时间长,平均电压就低,调起来很方便,只要开关速度够快,电网的谐波就少,且电流更为连续。
短路特性短路试验测得的短路特性曲线,不但可以用来求取同步发电机的重要参数未饱和的同步电抗与短路比外,在电厂中,也常用它来判断励磁绕组有无匝间短路等故障。显然,励磁绕组存在匝间短路时,因安匝数的减少,短路特性曲线是会降低的。负载特性负载特性是当转速、静子电流为额定值,功率因数cos=常数时,发电机电压与励磁电流之间的关系,即U=曲f(I1)。所示为不同功率因数时的负载特性曲线。当cos值不同,我们即可得到不同负荷种类的负载特性曲线。用负载特性与空载、短路特性,可以测定发电机的基本参数,是电机设计、制造的主要技术数据。