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法学同步发电机在超前功率因数负载下的电枢反应
考虑如图1所示的2极同步发电机。假设发电机负载为零超前功率因数的感性负载。因此，相电流𝐼𝑅 , 𝐼𝑌 和 𝐼𝐵 将分别超前各自的相电压𝐸𝑅 , 𝐸𝑌 和 𝐸𝐵 90°。图2显示了发电机的相量图。
现在，在时间t = 0时，电流和磁通的瞬时值由下式给出：
$$\mathrm{𝑖_{𝑅} = 0;\:\:φ_{𝑅} = 0}$$
$$\mathrm{𝑖_{𝑌} = 𝐼_{𝑚}\:cos 30° = \frac{\sqrt{3}}{2}𝐼_{𝑚};\:\:\:φ_{𝑌} = \frac{\sqrt{3}}{2}φ_{𝑚}}$$
$$\mathrm{𝑖_{𝐵} = −𝐼_{𝑚}\:cos 30° = −\frac{\sqrt{3}}{2}𝐼_{𝑚};\:\:\:φ_{B} = −\frac{\sqrt{3}}{2}φ_{𝑚}}$$
磁通的空间图如图3所示。根据平行四边形法则，合成的电枢反应磁通由下式给出：
$$\mathrm{𝜑_{𝐴𝑅} =\sqrt{φ^{2}_{𝑌} + φ^{2}_{B} + 2 φ_{𝑌}\:φ_{𝐵}\:cos\:60°}}$$
$$\mathrm{\Rightarrow\:φ_{𝐴𝑅} =\sqrt{(\frac{\sqrt{3}}{2}φ_{𝑚})^{2}+(\frac{\sqrt{3}}{2}φ_{𝑚})^{2}+2 \times (\frac{\sqrt{3}}{2}φ_{𝑚})\times (\frac{\sqrt{3}}{2}φ_{𝑚}) \times (\frac{1}{2})}}$$
$$\mathrm{∴\:𝜑_{𝐴𝑅} = 1.5\:φ_{𝑚}}$$
这里可以看出，电枢反应磁通的方向与主磁场磁通的方向相同。因此，它将有助于主磁场磁通。这被称为励磁磁通。
同样，对于转子的后续位置，可以看出电枢反应磁通φ𝐴𝑅的大小保持恒定，等于1.5 𝜑𝑚，并以同步速度旋转。此外，电枢反应磁通在发电机每个相中感应的电动势滞后于各自的相电流90°。
因此，当发电机以超前功率因数供电时，电枢反应部分为励磁，部分为交磁。
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