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由该相量图可推导出同步发电机的功率特性方程。Ed纵轴同步电势，也叫空载电势，是仅由励磁绕组的励磁磁势在定子中所感应的电势。如果不计及饱和，它是和励磁电流成正比的；uf电机的端电压；us无限大系统母线电压；I定子电流，它分解为纵轴电流Id及横轴电流Iq；Xd纵轴同步电抗；Xq横轴同步电抗；发电机的内功率因数角；wf发电机的功率因数角；ws无限大系统端的功率因数角；df功率角，df有双重的物理意义，一个意义是电势Ed和端电压uf间的相角差，另一个意义是产生电势Ed的转子主磁通0和产生端电压uf的合成磁通之间的相角差（为0与k的相量和，而k为定子电枢反应磁通加漏磁通）；
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电刷压力太小或压力不均匀。调整电刷弹簧压力。电刷在刷握内被卡住。适当磨小或更换尺寸合适的电刷，把电刷装正。同步电动机的常见故障及处理不能启动或转速较低断路器故障，合不上闸。对合闸电源和合闸回路故障进行分析处理。继电器误动作。继电器振动或整定值小，校验继电器。定子绕组或主线路有一相断路。断电检查测量定子绕组和主线路，找出断路点并进行修复。负载过重或所拖动的机械存在故障。检查电动机负载和所拖动的机械情况。检查电网电压。断路器接励磁装置的辅助接点闭合不良。断电检查测量并修复断路器辅助接点。转子回路接触不良或开路。测量转子回路电阻应符合要求，进行紧固检查。无刷励磁系统故障，硅管损坏无输出。电网电压低，失步整定可控硅装置失控。检查可控硅失步保护装置。励磁电压降低。停机检查励磁装置。停机检查机械负荷。空气隙内出现火花冒烟
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电枢绕组的作用是产生感应电动势和电磁转矩，从而把电能转换成机械能。电枢绕组是用缘铜线制成，然后嵌放在电枢铁芯槽内，绕组的引线端头按一定的规律与换向片连接，绕组的槽部用缘的槽楔压紧，端部用玻璃丝带绑扎。换向器是直流电机的关键部件，它将电枢绕组内部的交流电动势转换为电刷间的直流电动势，换向器由彼此缘的换向片构成，外表呈圆形。换向片用硬质电解铜制成，换相片间垫以0.4～1.0mm厚的云母缘，整个圆筒的端部用V形压环夹紧，换相片与Ⅴ形压环之间也用云母缘，每片换向片的端部都有凸出的升高片，用来与绕组引线端头连接。
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。
电刷位置不正确。调整电刷位置。定子换向绕组性接错，换向器上出现较长的黄火花。检查并确认换向绕组性接错后纠正接线。调整电源电压，使其达到额定值。转速过高并伴有剧烈火花励磁绕组电阻过大或断路。用万用表的电阻档仔细检测励磁绕组回路中的接线端头有无因氧化层而造成的接触不良，使励磁回路的电阻恢复和达到正常电阻值。励磁绕组匝间短路。检查测量确认短路故障范围，视具体情况修复或更换励磁绕组。并励绕组性接错。查找确认并励绕组性接线错误，并按正确方法重新接线。电枢绕组存在短路或断路故障。检查测量短路或断路点，视具体情况修复或更换电枢绕组。串励电动机负载过轻。经检查串励电动机确系负载过轻，适当增加负载以利启动。复励电动机的串励绕组性接错。仔细检查串励绕组的接线情况，找出错误，并按正确方法重新接线。电刷偏移原正常位置。经检查如确系电刷位置偏移故障，可按原标记重新配置电刷，或采用感应法重新找出电刷的正确位置，重新配置电刷。