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如果发电机有正的阻尼力矩,在整个转速下降过程中,这个阻尼力矩是加速力矩,因而由始点开始的功角曲线斜度将相对增大,在大于时就将达到P0值,然后向平衡点靠拢,经过一二个摇摆周期后,就可以达到新的稳定平衡,见图1-23中的曲线b;如果发电机有负的阻尼力矩,由始点开始的功角曲线将变得较为平坦,因为在转速下降过程中,这个阻尼力矩将是制动力矩,使得在小于时才能达到P0值,然后进一步离开平衡点,经过这样的角度摇摆,角愈摆愈大,直到超过(180-)而失去稳定,曲线c。
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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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频率低对发电机的影响:频率降低引起转子的转速降低,使两端风扇鼓进的风量降低,使发电机冷却条件变坏,各部分温度升高.频率低,致使转子线圈的温度增加.否则就得降低出力.频率低还可能引起汽机断叶片.频率降低时,为了使端电压保持不变,就得增加磁通,这就容易使定子铁芯饱和,磁通逸出,使机座的某些结构部件产生部高温,有的部位甚至冒火星.频率低时,厂用电动机的转速降低,致使出力下降.也对用户用电的,产品质量,效率等都有不良的影响.
异步发电机由于没有独立的励磁绕组,其结构简单,操作方便,但是不能向负载提供无功功率,而且还需要从所接电网中汲取滞后的磁化电流。因此异步发电机运行时必须与其他同步电机并联,或者并接相当数量的电容器。
短路比主要根据电厂输电距离、负荷变化情况等因数提出,一般水轮发电机的K,取0.9~1.3。结构上,短路比近似的等于可见,要使Kc增大,须减小A,即增大机组尺寸;或加大气隙,须增加转子绕组安匝数。发电机突然短路时,转子励磁绕组和阻尼绕组为保持磁链不变,感应出对电枢反应磁通起去磁作用的电流,将电枢反应磁通挤到励磁绕组和阻尼绕组的漏磁通的路径上,这个路径的磁阻很大即磁导很小,故其相对应的直轴电抗也很小,这个等效电抗称为直轴超瞬变电抗Xd〃,也即有阻尼绕组的发电机突然短路时,定子电流的周期分量由Xd〃来限制。结构上,Xd〃主要由发电机定子绕组和阻尼绕组的漏抗值决定。