最新同步发电机的参数测定和运行特性PPT课件.ppt

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1、进入夏天，少不了一个热字当头，电扇空调陆续登场，每逢此时，总会进入夏天，少不了一个热字当头，电扇空调陆续登场，每逢此时，总会想起那一把蒲扇。蒲扇，是记忆中的农村，夏季经常用的一件物品。记想起那一把蒲扇。蒲扇，是记忆中的农村，夏季经常用的一件物品。记忆中的故乡，每逢进入夏天，集市上最常见的便是蒲扇、凉席，不论男女老忆中的故乡，每逢进入夏天，集市上最常见的便是蒲扇、凉席，不论男女老少，个个手持一把，忽闪忽闪个不停，嘴里叨叨着少，个个手持一把，忽闪忽闪个不停，嘴里叨叨着“怎么这么热怎么这么热”，于是三，于是三五成群，聚在大树下，或站着，或随即坐在石头上，手持那把扇子，边唠嗑五成群，聚在大树下，或站着

2、，或随即坐在石头上，手持那把扇子，边唠嗑边乘凉。孩子们却在周围跑跑跳跳，热得满头大汗，不时听到边乘凉。孩子们却在周围跑跑跳跳，热得满头大汗，不时听到“强子，别跑强子，别跑了，快来我给你扇扇了，快来我给你扇扇”。孩子们才不听这一套，跑个没完，直到累气喘吁吁，。孩子们才不听这一套，跑个没完，直到累气喘吁吁，这才一跑一踮地围过了，这时母亲总是，好似生气的样子，边扇边训，这才一跑一踮地围过了，这时母亲总是，好似生气的样子，边扇边训，“你你看热的，跑什么？看热的，跑什么？”此时这把蒲扇，是那么凉快，那么的温馨幸福，有母亲此时这把蒲扇，是那么凉快，那么的温馨幸福，有母亲的味道！蒲扇是中国传统工艺品，在我国

3、已有三千年多年的历史。取材的味道！蒲扇是中国传统工艺品，在我国已有三千年多年的历史。取材于棕榈树，制作简单，方便携带，且蒲扇的表面光滑，因而，古人常会在上于棕榈树，制作简单，方便携带，且蒲扇的表面光滑，因而，古人常会在上面作画。古有棕扇、葵扇、蒲扇、蕉扇诸名，实即今日的蒲扇，江浙称之为面作画。古有棕扇、葵扇、蒲扇、蕉扇诸名，实即今日的蒲扇，江浙称之为芭蕉扇。六七十年代，人们最常用的就是这种，似圆非圆，轻巧又便宜的蒲芭蕉扇。六七十年代，人们最常用的就是这种，似圆非圆，轻巧又便宜的蒲扇。蒲扇流传至今，我的记忆中，它跨越了半个世纪，也走过了我们的扇。蒲扇流传至今，我的记忆中，它跨越了半个世纪，也走过

4、了我们的半个人生的轨迹，携带着特有的念想，一年年，一天天，流向长长的时间隧半个人生的轨迹，携带着特有的念想，一年年，一天天，流向长长的时间隧道，袅道，袅同步发电机的参数测定和运行特性同步发电机的参数测定和运行特性电机学教案， 太原工业学院自动化系温志明，wasxty_2l空载、短路特性空载、短路特性l转差法求转差法求Xd和和Xq；短路比的概念（短路比的概念（补充补充）l外特性、调整特性、效率特性外特性、调整特性、效率特性同步发电机的参数测定和运行特性同步发电机的参数测定和运行特性同步发电机的参数测定和运行特性同步发电机的参数测定和运行特性同步发电机的参数测定和运行特性同步发电机的参数测定和运行

5、特性同步发电机的参数测定和运行特性同步发电机的参数测定和运行特性同步发电机的参数测定和运行特性同步发电机的参数测定和运行特性同步发电机的参数测定和运行特性同步发电机的参数测定和运行特性同步发电机的参数测定和运行特性同步发电机的参数测定和运行特性电机学教案， 太原工业学院自动化系温志明，wasxty_9l调节可变电阻，使励磁调节可变电阻，使励磁电流逐步上升，每次记电流逐步上升，每次记下下I If f和和E E0 0的读数。的读数。l作同步电机的空载特性作同步电机的空载特性l由于存在剩磁，由于存在剩磁，规定用规定用下降曲线来表示空载特下降曲线来表示空载特性。性。 l从从1.3U1.3UN N对应的

6、励磁逐步对应的励磁逐步减小减小同步发电机的参数测定和运行特性同步发电机的参数测定和运行特性电机学教案， 太原工业学院自动化系温志明，wasxty_10剩磁电动势剩磁电动势同步发电机的参数测定和运行特性同步发电机的参数测定和运行特性电机学教案， 太原工业学院自动化系温志明，wasxty_11 将设计好的电机的空载特性与常规空载将设计好的电机的空载特性与常规空载特性相比较，如果两者接近，说明电机设计合特性相比较，如果两者接近，说明电机设计合理，反之，则说明该电机的理，反之，则说明该电机的磁路磁路过于饱和或者材过于饱和或者材料没有充分利用。料没有充分利用。 如如太饱和太饱和，将使励磁绕组用铜过多，且

7、电压，将使励磁绕组用铜过多，且电压调节困难调节困难 如如饱和度太低饱和度太低，则负载变化时电压变化较，则负载变化时电压变化较大，且铁心利用率较低，铁心耗材较多。大，且铁心利用率较低，铁心耗材较多。同步发电机的参数测定和运行特性同步发电机的参数测定和运行特性电机学教案， 太原工业学院自动化系温志明，wasxty_12 结合短路特性可以求取同步电机的参数。结合短路特性可以求取同步电机的参数。发电厂通过测取空载特性来判断三相绕组的对发电厂通过测取空载特性来判断三相绕组的对称性以及励磁系统的故障。称性以及励磁系统的故障。 同步发电机的参数测定和运行特性同步发电机的参数测定和运行特性电机学教案， 太原工

8、业学院自动化系温志明，wasxty_13l发电机三相稳态短路试验时，电枢短路电流发电机三相稳态短路试验时，电枢短路电流I Ik k与激磁电流与激磁电流I If f间的关系曲线。间的关系曲线。忽略绕组电阻忽略绕组电阻r ra a同步发电机的参数测定和运行特性同步发电机的参数测定和运行特性电机学教案， 太原工业学院自动化系温志明，wasxty_14(c) (c) 短路运行时，短路运行时，I Ik k 滞后于滞后于E E0 0 90 90o o电角度，电角度， ，交轴，交轴分量分量I Ikqkq =0 =0 ，电枢反应为，电枢反应为纯去磁纯去磁作用。作用。 影响：影响：电机磁路处于电机磁路处于不饱和

9、状态。不饱和状态。 90 同步发电机的参数测定和运行特性同步发电机的参数测定和运行特性电机学教案， 太原工业学院自动化系温志明，wasxty_15l去磁作用减少了电机中的磁通，去磁作用减少了电机中的磁通，磁路处于不饱和状态磁路处于不饱和状态l电枢磁势电枢磁势FaFa正比于电枢电流正比于电枢电流I=II=Ik kl短路特性是一直线短路特性是一直线kIEF kaIF kaffIFFFI 1同步发电机的参数测定和运行特性同步发电机的参数测定和运行特性电机学教案， 太原工业学院自动化系温志明，wasxty_16I Ik kIf0U=0U=0稳态短路时，电枢反应为纯去磁作稳态短路时，电枢反应为纯去磁作用

10、，电机的磁通和感应电势较小，用，电机的磁通和感应电势较小，短路电流不大，三相稳态短短路电流不大，三相稳态短路运行没有危险路运行没有危险同步发电机的参数测定和运行特性同步发电机的参数测定和运行特性电机学教案， 太原工业学院自动化系温志明，wasxty_17IfIOOIfkIN短路特性短路特性fF0190 纯去磁纯去磁短路特性不饱和短路特性不饱和ssasaXIjXIjRIXIjRIUE0 XIjXIjRIXIjRIUEaa0EIsXIjaF XIjE同步发电机的参数测定和运行特性同步发电机的参数测定和运行特性电机学教案， 太原工业学院自动化系温志明，wasxty_18 90 dddqqddaXIj

11、XIjXIjXIjRIUE00cossin IIIIIqdIEXd0)(不饱和不饱和所以：所以：结论：利用空载特结论：利用空载特性和短路特性，可性和短路特性，可以求出以求出Xd。)(IUXNd 饱饱和和同步发电机的参数测定和运行特性同步发电机的参数测定和运行特性电机学教案， 太原工业学院自动化系温志明，wasxty_19l先将三相电枢绕组在出线端处短接，再起动原动先将三相电枢绕组在出线端处短接，再起动原动机将发电机带到同步转速，通入不同数值的激磁机将发电机带到同步转速，通入不同数值的激磁电流电流I If f，读取每次相应的短路电流，读取每次相应的短路电流I Ik k，即得同步，即得同步发电机的

12、短路特性。发电机的短路特性。 同步发电机的参数测定和运行特性同步发电机的参数测定和运行特性电机学教案， 太原工业学院自动化系温志明，wasxty_20端电压与激磁电流间的曲线端电压与激磁电流间的曲线U Uf(If(If f) )，I=constI=const， cos=constcos=constl零功率因数特性（零功率因数特性（2 2） ：cos=0cos=0的负载特性的负载特性l纯感性负载，纯去磁作用的纯感性负载，纯去磁作用的电枢反应电枢反应同步发电机的参数测定和运行特性同步发电机的参数测定和运行特性电机学教案， 太原工业学院自动化系温志明，wasxty_21零功率因数特性（零功率因数特性

13、（2 2） ：cos =0cos =0的负载特性的负载特性纯感性负载，纯去磁作用的纯感性负载，纯去磁作用的电枢反应电枢反应 F Faqaq=0,F=0,Fadad=F=Fa a合成磁势合成磁势端电压端电压adadfFkFF IxEIxEUs0矢量（相量）关系变成了代数关系矢量（相量）关系变成了代数关系同步发电机的参数测定和运行特性同步发电机的参数测定和运行特性电机学教案， 太原工业学院自动化系温志明，wasxty_22lmnmn对应于去磁磁势对应于去磁磁势k kadadF Fadad的励磁电流的励磁电流onon：合成磁势：合成磁势om=mn+omom=mn+om：励磁磁势：励磁磁势FfFfan

14、an：EE合成电势合成电势abab：IxIx bn=cmbn=cm：U=E-IxU=E-Ix c c点：对应点：对应(U,I(U,If f) )为零功为零功率因数特性曲线上一点率因数特性曲线上一点负载时实际励磁负载时实际励磁同步发电机的参数测定和运行特性同步发电机的参数测定和运行特性电机学教案， 太原工业学院自动化系温志明，wasxty_23电抗三角形电抗三角形abcabc如电枢电流保持不变，如电枢电流保持不变，三角形大小不变三角形大小不变高高ab= Ixab= Ix，底边底边bc=bc=mnmn均正比于电枢电流均正比于电枢电流c c点轨迹即为零功率因数点轨迹即为零功率因数曲线曲线负载时实际励

15、磁负载时实际励磁同步发电机的参数测定和运行特性同步发电机的参数测定和运行特性电机学教案， 太原工业学院自动化系温志明，wasxty_24两点试验两点试验实验法实验法当电机较大时，将电机并当电机较大时，将电机并联于电网，有功调节为零，联于电网，有功调节为零，调节励磁使发出无功电流调节励磁使发出无功电流达到达到I IN N，即为，即为e e点点. .短路点短路点e e点点（I=II=IN N,U=0,U=0）调节发电机励磁电流，使三相稳定短路电流为额定值调节发电机励磁电流，使三相稳定短路电流为额定值额定电压点额定电压点c c点点（ I=II=IN N,U=U,U=UN N ）调）调节发电机处于过激

16、，电枢电流为额定值，节发电机处于过激，电枢电流为额定值，输出有功功率为输出有功功率为0 0（零功率因数），激（零功率因数），激磁电流和额定电压决定磁电流和额定电压决定c c点点同步发电机的参数测定和运行特性同步发电机的参数测定和运行特性电机学教案， 太原工业学院自动化系温志明，wasxty_25l同步电抗：饱和与不饱和值同步电抗：饱和与不饱和值lx xd d和和x xq q的转差法测定的转差法测定l短路比短路比l漏抗和保梯电抗漏抗和保梯电抗同步发电机的参数测定和运行特性同步发电机的参数测定和运行特性电机学教案， 太原工业学院自动化系温志明，wasxty_26l不饱和同步电抗不饱和同步电抗 短路

17、时不计饱和短路时不计饱和dkskxI jxI jE0*000*0kNkNNkNNdNdksdIEIIUEUIEIUxIxIExx凸极电机的交轴同步电抗可以利用经验公式求得凸极电机的交轴同步电抗可以利用经验公式求得 dqxx65. 0同步发电机的参数测定和运行特性同步发电机的参数测定和运行特性电机学教案， 太原工业学院自动化系温志明，wasxty_27在在纯感性负载纯感性负载时时sIxUE0abcaUxIIUxxNsNNNss磁路饱和决定于空气隙中的磁路饱和决定于空气隙中的合成磁场，忽略漏阻抗压降，合成磁场，忽略漏阻抗压降，则决定于端电压。则决定于端电压。不同的端电压时，不同的端电压时，x xs

18、 s不同不同当磁路不饱和时，同步电抗当磁路不饱和时，同步电抗电压为电压为caca，比，比caca大。大。不饱不饱和同步电抗的数值和同步电抗的数值比饱和同步比饱和同步电抗的数值电抗的数值大大。同步发电机的参数测定和运行特性同步发电机的参数测定和运行特性电机学教案， 太原工业学院自动化系温志明，wasxty_28l同步电机由原动机带动，转速接近于同步转速，转子激同步电机由原动机带动，转速接近于同步转速，转子激磁绕组开路（不加激磁），在定子端子上外施磁绕组开路（不加激磁），在定子端子上外施对称三对称三相电压。为了避免转子被牵入同步，相电压。为了避免转子被牵入同步，外施电压约为额定外施电压约为额定电压

19、的电压的1/41/4左右左右，且使其相序能保证电枢旋转磁场的转，且使其相序能保证电枢旋转磁场的转向与转子的转向向与转子的转向致。致。l调节原动机转速，使约有调节原动机转速，使约有1 1一一2 2的转差。此时，定子的转差。此时，定子旋转磁场的轴线交替地与转子直轴和交轴重合。旋转磁场的轴线交替地与转子直轴和交轴重合。 同步发电机的参数测定和运行特性同步发电机的参数测定和运行特性电机学教案， 太原工业学院自动化系温志明，wasxty_29当定子旋转磁场与转子直轴重合时，定子的电抗为当定子旋转磁场与转子直轴重合时，定子的电抗为xdxd，此，此时电抗最大，定子电流最小，线路压降最小，端电压为最时电抗最大

20、，定子电流最小，线路压降最小，端电压为最大。大。当定子旋转磁场与转子交轴重合时，定子的电抗为当定子旋转磁场与转子交轴重合时，定子的电抗为xqxq，此，此时电抗最小，定子电流最大，线路压降最大，端电压为最时电抗最小，定子电流最大，线路压降最大，端电压为最小。小。计算计算为为不饱和值不饱和值maxminminmaxIUxIUxqd1 1 外施电压低，定子电枢磁场较小外施电压低，定子电枢磁场较小2 2 无激磁电流，没有转子励磁磁场无激磁电流，没有转子励磁磁场同步发电机的参数测定和运行特性同步发电机的参数测定和运行特性电机学教案， 太原工业学院自动化系温志明，wasxty_30应用：应用：正常运行时，

21、电机磁路饱和，正常运行时，电机磁路饱和，d d轴气隙小而磁导大，磁路轴气隙小而磁导大，磁路饱和而使饱和而使x xd d减小，分析时应用减小，分析时应用x xd d饱和值；短路时，由于电饱和值；短路时，由于电枢反应的去磁作用，使电机磁路处于不饱和状态，枢反应的去磁作用，使电机磁路处于不饱和状态，x xd d用不用不饱和值。饱和值。q q轴：磁路气隙较长，磁导小，磁路不饱和，轴：磁路气隙较长，磁导小，磁路不饱和，x xq q取不饱和取不饱和值。值。同步发电机的参数测定和运行特性同步发电机的参数测定和运行特性电机学教案， 太原工业学院自动化系温志明，wasxty_31l目的：同时测出目的：同时测出X

22、 Xd d 和和X Xq q 。l方法：方法：励磁绕组开路，励磁绕组开路，I If f=0;=0;定子绕组外施三相对称低电压，定子绕组外施三相对称低电压，U U(2(25)5)U UN N；定子旋转磁场与转子转向一致；定子旋转磁场与转子转向一致；转速接近但不等于同步转速，转速接近但不等于同步转速，S S0.5%0.5%。l操作：操作：用示波器拍摄电枢电压、电枢电流和励磁电压波形。用示波器拍摄电枢电压、电枢电流和励磁电压波形。同步发电机的参数测定和运行特性同步发电机的参数测定和运行特性电机学教案， 太原工业学院自动化系温志明，wasxty_32l原理：原理：qqddaXIjXIjRIUE0当定子

23、磁场与当定子磁场与d轴重合时，轴重合时，I=Id，Iq=0，电抗达到最大值；当定子，电抗达到最大值；当定子磁场与磁场与q轴重合时，轴重合时，I=Iq，Id=0，电抗达到最小值。所以：电抗达到最小值。所以：maxminminmaxIUXIUXqd，0000afREI，同步发电机的参数测定和运行特性同步发电机的参数测定和运行特性电机学教案， 太原工业学院自动化系温志明，wasxty_33l在空载时使空载电势有额定值时的激磁电流在空载时使空载电势有额定值时的激磁电流I If0f0与在短与在短路时使短路电流有额定值时的激磁电流路时使短路电流有额定值时的激磁电流I Ifkfk之比之比 NkfkfkIII

24、Ik00kkNNNNkdkCIIUEUIIEx10000025. 11 . 100主主磁磁路路饱饱和和系系数数NUECIN在激磁电流为在激磁电流为I If0f0时的短路时的短路电流标幺值电流标幺值同步发电机的参数测定和运行特性同步发电机的参数测定和运行特性电机学教案， 太原工业学院自动化系温志明，wasxty_34定义定义：对应于空载额定电压的励磁电流下，：对应于空载额定电压的励磁电流下，在三相稳态短路时，短路电流与额定电流在三相稳态短路时，短路电流与额定电流之比。之比。00ffNkcIIIIk转换转换：产生空载额定电压时与产：产生空载额定电压时与产生额定短路电流时所需的励磁电生额定短路电流时

25、所需的励磁电流之比。流之比。)()(0NkNIIfkUUfcIIkIfE0IOUNIf0Ik0空载特性空载特性短路特性短路特性气隙线气隙线IfkINE0同步发电机的参数测定和运行特性同步发电机的参数测定和运行特性电机学教案， 太原工业学院自动化系温志明，wasxty_35)*()*(1不饱和不饱和不饱和不饱和ddkXXkk kkXd*气气隙隙优点优点缺点缺点大大小小大大发电机性能好：发电机性能好：l端电压变化小端电压变化小1.稳定性高稳定性高励磁安匝和用铜量增加励磁安匝和用铜量增加电机尺寸和成本增加电机尺寸和成本增加小小大大小小电机成本低电机成本低电压调整率大电压调整率大稳定性差稳定性差)()

26、(水水发发汽汽发发，kkkk同步发电机的参数测定和运行特性同步发电机的参数测定和运行特性电机学教案， 太原工业学院自动化系温志明，wasxty_36分析分析：短路比略大于短路比略大于不饱和同步电抗不饱和同步电抗的倒数的倒数 短路比大，则同步电抗小，负载变化时发电机的电压变化就短路比大，则同步电抗小，负载变化时发电机的电压变化就小，并联运行时发电机的稳定度较高；设计上，电机气隙较大，小，并联运行时发电机的稳定度较高；设计上，电机气隙较大，转子的额定激磁磁势和用铜量增大。转子的额定激磁磁势和用铜量增大。 短路比小，同步电抗大，负载变化时发电机的电压变化就短路比小，同步电抗大，负载变化时发电机的电压

27、变化就大大电压调整率大电压调整率大，发电机的稳定度较差。，发电机的稳定度较差。工程上工程上： 随着单机容量的增大，为了提高材料利用率，随机组容量增随着单机容量的增大，为了提高材料利用率，随机组容量增大短路比降低。由于采用自动励磁调节装置，大大提高了运行稳大短路比降低。由于采用自动励磁调节装置，大大提高了运行稳定性，降低短路比可以提高电机经济指标定性，降低短路比可以提高电机经济指标同步发电机的参数测定和运行特性同步发电机的参数测定和运行特性电机学教案， 太原工业学院自动化系温志明，wasxty_37NIabx bcbc等效于电枢反等效于电枢反应的励磁电流应的励磁电流电抗三角形法电抗三角形法抽出转

28、子法抽出转子法同步发电机的参数测定和运行特性同步发电机的参数测定和运行特性电机学教案， 太原工业学院自动化系温志明，wasxty_38l抽出电机转子，定子绕组外施三相对称电压，使输入电抽出电机转子，定子绕组外施三相对称电压，使输入电流达到额定值（流达到额定值（U=15%UU=15%UN N）l电压方程电压方程 忽略定子绕组电阻，则：忽略定子绕组电阻，则：l特点：特点：实测值大于实际值实测值大于实际值转子空间也归入了漏磁路，使总转子空间也归入了漏磁路，使总磁阻减小，表现漏抗增大。磁阻减小，表现漏抗增大。可采用探测线圈修正。可采用探测线圈修正。00 jxrIUEEEaaIUx 同步发电机的参数测定

29、和运行特性同步发电机的参数测定和运行特性电机学教案， 太原工业学院自动化系温志明，wasxty_39l在三相稳态短路时，纵边为在三相稳态短路时，纵边为I IN Nx x短路三角形短路三角形l随着电压增加，三角形纵变将增随着电压增加，三角形纵变将增大，对应于大，对应于U=UU=UN N，边长为，边长为I IN Nx xP P保梯保梯(potier)(potier)三角形三角形l汽轮发电机，极间漏磁通较小，汽轮发电机，极间漏磁通较小，x xp p近似等于近似等于x x l凸极发电机，凸极发电机，x xp p=(1.1-1.3) x=(1.1-1.3) x零功率因数试验时，磁极漏磁较大，磁极零功率因

30、数试验时，磁极漏磁较大，磁极饱和程度较空载时高，为此必须加大激磁饱和程度较空载时高，为此必须加大激磁曲线曲线2：由特征三角形：由特征三角形及空载特性作出及空载特性作出当考虑转子漏磁影响后，特当考虑转子漏磁影响后，特性三角形纵边并非恒定不变。性三角形纵边并非恒定不变。同步发电机的参数测定和运行特性同步发电机的参数测定和运行特性电机学教案， 太原工业学院自动化系温志明，wasxty_40l外特性外特性l电压变化率电压变化率l调整特性调整特性l效率特性效率特性l磁势法求电压变化率和额定励磁电流磁势法求电压变化率和额定励磁电流同步发电机的参数测定和运行特性同步发电机的参数测定和运行特性电机学教案， 太

31、原工业学院自动化系温志明，wasxty_41ln=nn=n1 1, I, If f =const =const，coscos =const=const，单机运行，发电机单机运行，发电机端电压端电压U U随负载电流随负载电流 I I的变化关系的变化关系与负载的性质有关与负载的性质有关 xI jr IUEEEEIxI jxI jr IEUaafqqdda000一定一定一定，则一定，则影响因数影响因数：1. 1. 电枢反应电枢反应2. 2. 漏抗压降漏抗压降当容性负载且内功率因数超前时，电枢反当容性负载且内功率因数超前时，电枢反映是助磁作用，特性可以呈上升形状。映是助磁作用，特性可以呈上升形状。同步

32、发电机的参数测定和运行特性同步发电机的参数测定和运行特性电机学教案， 太原工业学院自动化系温志明，wasxty_42在容性负载时，需适在容性负载时，需适当降低励磁，呈欠激当降低励磁，呈欠激运行运行在感性负载下需供给较在感性负载下需供给较大励磁，称为大励磁，称为过激运行过激运行不同功率因数下，不同功率因数下，I=II=IN N时均有时均有U=UU=UN N同步发电机的参数测定和运行特性同步发电机的参数测定和运行特性电机学教案， 太原工业学院自动化系温志明，wasxty_43过励状态过励状态欠励状态欠励状态同步发电机的参数测定和运行特性同步发电机的参数测定和运行特性电机学教案， 太原工业学院自动化

33、系温志明，wasxty_44ln=nn=n1 1, U =const, U =const，coscos =const=const，作，作单机运行，单机运行，负载电流负载电流 I I与励磁电流与励磁电流I If f的关系的关系l物理意义：物理意义：维持端电压不变，励磁电流需随负维持端电压不变，励磁电流需随负载电流的大小变化进行调节载电流的大小变化进行调节。同步发电机的参数测定和运行特性同步发电机的参数测定和运行特性电机学教案， 太原工业学院自动化系温志明，wasxty_45在感性负载时，随负载增在感性负载时，随负载增大，需大，需增加励磁以抵消电增加励磁以抵消电枢反应的去磁作用枢反应的去磁作用在容

34、性负载时，随负载增在容性负载时，随负载增大，需大，需减小励磁以平衡电减小励磁以平衡电枢反应的助磁影响枢反应的助磁影响同步发电机的参数测定和运行特性同步发电机的参数测定和运行特性电机学教案， 太原工业学院自动化系温志明，wasxty_46n=nn=nN N，U=UU=UN N，coscos = =coscos N N，效率，效率 与输出功率与输出功率P P2 2的关系的关系测量方法测量方法：直接负载法，损耗分析法：直接负载法，损耗分析法损耗分析损耗分析：基本损耗：电枢铁耗，电枢铜耗，励磁损耗，机械损耗基本损耗：电枢铁耗，电枢铜耗，励磁损耗，机械损耗1. 杂散损耗：漏磁引起的涡流损耗，谐波引起的转

35、子表面杂散损耗：漏磁引起的涡流损耗，谐波引起的转子表面损耗等损耗等额定效率范围：额定效率范围：1 1 水轮发电机（空气冷却）：水轮发电机（空气冷却）：96%-98.5%96%-98.5%2 2 汽轮发电机（空气冷却）：汽轮发电机（空气冷却）：94%-97.8%94%-97.8%同步发电机的参数测定和运行特性同步发电机的参数测定和运行特性电机学教案， 太原工业学院自动化系温志明，wasxty_47前提：前提：n=n1，U=UN，cos =cos N求取：求取：=f(P2)%10012pPp l测量方法：直测量方法：直接负载法，损接负载法，损耗分析法。耗分析法。l范围：现代大范围：现代大型同步发电

36、机型同步发电机的效率一般都的效率一般都在在95以上。以上。同步发电机的参数测定和运行特性同步发电机的参数测定和运行特性电机学教案， 太原工业学院自动化系温志明，wasxty_48额定工作点额定工作点：额定电压、额定额定电压、额定负载（额定电流负载（额定电流与功率因数）与功率因数）保持转速与励磁不变，如负载减小，保持转速与励磁不变，如负载减小，则电枢反应的去磁作用也减小，端电则电枢反应的去磁作用也减小，端电压将升高压将升高电压变化电压变化同步发电机的参数测定和运行特性同步发电机的参数测定和运行特性电机学教案， 太原工业学院自动化系温志明，wasxty_49l保持额定运行时的励磁电流和转速不变，发

37、电机的额保持额定运行时的励磁电流和转速不变，发电机的额定运行时的端电压为定运行时的端电压为U UN N，空载时端电压为空载电势，空载时端电压为空载电势 E E0 0 ，电压调整率电压调整率表示表示 %100%0NNUUEUU U是发电机的性能指标之一，按国家标准规定应不大于是发电机的性能指标之一，按国家标准规定应不大于50% 50% 通过采用通过采用快速励磁调节器快速励磁调节器，可以自动改变激磁电流使发电，可以自动改变激磁电流使发电机端电压保持不变机端电压保持不变同步发电机的参数测定和运行特性同步发电机的参数测定和运行特性电机学教案， 太原工业学院自动化系温志明，wasxty_50l从等效电路

38、根据相量图分析从等效电路根据相量图分析U UI IIraIrajIxsjIxsE E0 0E E0 0应用应用同步电抗的饱和值同步电抗的饱和值 同步发电机的参数测定和运行特性同步发电机的参数测定和运行特性电机学教案， 太原工业学院自动化系温志明，wasxty_51l考虑了磁路的饱和考虑了磁路的饱和情况，直接反应电枢磁势情况，直接反应电枢磁势FaFa的的作用作用l用保梯电抗用保梯电抗x xp p代替漏抗，代替漏抗，反映负载时转子漏磁的反映负载时转子漏磁的变化变化pNNpNaNNxI jUxI jrI jUEl已知额定负载时已知额定负载时U=UU=UN N，I=II=IN N，coscos=con

39、=conN N 已知电机参数已知电机参数rara，xpxp，KadKad，KaqKaq同步发电机的参数测定和运行特性同步发电机的参数测定和运行特性电机学教案， 太原工业学院自动化系温志明，wasxty_52U、IIf2 2 短路特性短路特性1 1 空载特性空载特性UNINN If0 aIf0Ifa Ifk-IfaIfNIfNE0U UEE I Ifafa电枢反应相当的激磁电流电枢反应相当的激磁电流额定励磁电流额定励磁电流有效励磁电流有效励磁电流0ffafNIII同步发电机的参数测定和运行特性同步发电机的参数测定和运行特性电机学教案， 太原工业学院自动化系温志明，wasxty_53l求参数求参数

40、注意：每相值，容量与功率，绕组接法注意：每相值，容量与功率，绕组接法l电势法求电压变化率电势法求电压变化率凸极电机应首先确定凸极电机应首先确定E E0 0的方向，双反应分解的方向，双反应分解l磁势法磁势法实用简化图，实用简化图，I Ifafa超前超前I If0f0为为N N角角同步发电机的参数测定和运行特性同步发电机的参数测定和运行特性电机学教案， 太原工业学院自动化系温志明，wasxty_541.1.为什么同步电机空气隙比容量相当的异步电机大？为什么同步电机空气隙比容量相当的异步电机大？同步电机空气隙大，同步电抗小，短路比大，电机同步电机空气隙大，同步电抗小，短路比大，电机运行稳定性高。但电机尺寸大，成本高；运行稳定性高。但电机尺寸大，成本高；异步电机的励磁由电网供给，如采用较大的气隙，异步电机的励磁由电网供给，如采用较大的气隙，则激磁电流增大。则激磁电流增大。同步发电机的参数测定和运行特性同步发电机的参数测定和运行特性电机学教案， 太原工业学院自动化系温志明，wasxty_5556结束语结束语