当交流发电机的磁通密度分布非正弦波时，绕组中感应的电压也为非正弦波。因此，节距系数或线圈跨距系数、分布系数和绕组系数对于每个谐波电压都不同。第 n 次谐波的节距系数由于电角度与极数和相邻槽之间的角度成正比，即 $$\mathrm{𝜃_{𝑒} =\frac{𝑃}{2}𝜃_{𝑚} … (1)}$$ 弦距角随着谐波阶数 (n) 的增加而增加。在短节距线圈中，基波磁通波的弦距角为 α°（电角度）。对于第 n 次谐波，... 阅读更多

当同步电机与无限大母线同步时，它具有保持同步的固有趋势。转子加速 – 考虑一台以稳定负载角 δ 输送稳定功率 P 的交流发电机。假设由于某些暂态扰动，转子加速导致负载角增加一个角度 $dδ$。机器的工作点移至新的恒功率线，机器上的负载增加到 (𝑃 + 𝑑𝑃))。由于机器的输入功率保持不变，因此这种额外的负载降低了机器的速度并使其…… 阅读更多

同步发电机是一种同步电机，它通过电磁感应过程将机械能转换为交流电能。同步发电机也称为交流发电机或交流发电机。“交流发电机”一词的使用是因为它产生交流电。它被称为同步发电机，因为它必须以同步速度运行才能产生所需频率的交流电。同步发电机可以是单相的，也可以是多相的（通常是三相的）。同步发电机或交流发电机的结构交流发电机由两个主要部分组成，即定子 – 定子是交流发电机的静止部分。它承载着电枢绕组…… 阅读更多

短路比在开路情况下产生额定电压所需的励磁电流与短路情况下产生额定电枢电流所需的励磁电流之比称为同步机的短路比 (SCR)。SCR 的计算同步机的短路比可以根据同步机的开路特性 (O.C.C.) 和短路特性 (S.C.C.) 计算得出，如图所示。从图中可以看出，SCR 由下式给出：$$\mathrm{SCR =\frac{𝐼_{𝑓}\:for\:rated\:open \:circuit\:voltage}{𝐼_{𝑓}\:for\:rated\:short\:circuit\: current}=\frac{𝑂𝑎}{𝑂𝑑}… (1)}$$由于三角形“Oab”和“Ode”是相似三角形，$$\mathrm{SCR =\frac{𝑂𝑎}{𝑂𝑑}=\frac{𝑎𝑏}{𝑑𝑒}… (2)}$$此外，从图中可以看出，对于一个励磁…… 阅读更多

交流发电机产生的电压频率取决于励磁极的数量和励磁极的旋转速度。当一对励磁极（即一个北极和一个南极）经过线圈时，在线圈中产生一个完整的电压周期。设，𝑃 = 转子励磁极数𝑁 = 转子或励磁极的转速（RPM）𝑓 = 产生的电压频率（Hz）转子旋转一圈时，电枢线圈被 (P/2) 个北极和 (P/2) 个南极切割。由于一个…… 阅读更多

线圈跨距或线圈节距定义为线圈两侧之间的距离。极距定义为一个极的中心线到下一个极的中心线之间的角度距离。无论机器上的极数是多少，极距始终为 180° 电角度。当线圈跨距为 180° 电角度时，称为全节距线圈。当线圈跨距小于 180° 电角度时，称为短节距线圈或分节距线圈。分节距线圈也称为弦距线圈。一个…… 阅读更多

对于凸极同步发电机，每相无功功率由下式给出：$$\mathrm{𝑄_{1𝜑} =\frac{𝑉𝐸_{𝑓}}{𝑋_{𝑑}}cos\:𝛿 −\frac{𝑉^{2}}{2𝑋_{𝑑}𝑋_{𝑞}}\lbrace{(𝑋_{𝑑} + 𝑋_{𝑞} ) − (𝑋_{𝑑} − 𝑋_{𝑞})\:cos\:2\delta}\rbrace … (1)}$$其中，V 为每相端电压。Ef 为每相励磁电压。$\delta$ 是 Ef 和 V 之间的每相角度。Xd 为直轴同步电抗。Xq 为交轴同步电抗。为了使无功功率最大，$$\mathrm{\frac{𝑑𝑄_{1𝜑}}{𝑑\delta}= 0}$$$$\mathrm{\Rightarrow\:\frac{𝑑}{𝑑\delta} \left(\frac{𝑉𝐸_{𝑓}}{𝑋_{𝑑}}cos\:\delta −\frac{𝑉^{2}}{2𝑋_{𝑑}𝑋_{𝑞}}\lbrace(𝑋_{𝑑} + 𝑋_{𝑞}) − (𝑋_{𝑑} − 𝑋_{𝑞}) cos\:2\delta\rbrace \right)= 0}$$$$\mathrm{−\frac{𝑉𝐸_{𝑓}}{𝑋_{𝑑}}sin\:\delta −\frac{2𝑉^{2}}{2𝑋_{𝑑}𝑋_{𝑞}}(𝑋_{𝑑} − 𝑋_{𝑞})sin\:2\delta = 0}$$$$\mathrm{\Rightarrow\:𝐸_{𝑓}\:sin\:\delta +\frac{𝑉}{𝑋_{𝑑}}(𝑋_{𝑑} − 𝑋_{𝑞})(2\:sin\:\delta\:cos\:\delta) = 0}$$$$\mathrm{\Rightarrow\:cos\:\delta = −\frac{𝐸_{𝑓}𝑋_{𝑞}}{2\:𝑉(𝑋_{𝑑} − 𝑋_{𝑞} )}… (2)}$$通过将来自方程 (2) 的值…… 阅读更多

交流发电机的损耗交流发电机中发生的损耗可分为以下几类：铜损或 I2R 损耗铜损或 I2R 损耗发生在交流发电机的电枢绕组和转子绕组中。这些损耗是由于绕组的电阻造成的。$$\mathrm{电枢绕组铜损 = {𝐼^{2}_{𝑎}} 𝑅_{𝑎}}$$$$\mathrm{转子绕组铜损 ={𝐼^{2}_{𝑟}} 𝑅_{𝑟}}$$铁损铁损或铁损发生在交流发电机的极面、齿和定子铁心中。交流发电机的铁损是由于机器的各个铁部件受到变化的磁场的影响而产生的。铁损包括涡流损耗…… 阅读更多

由于其优异的冷却性能，氢气被用作冷却交流发电机的冷却介质。交流发电机的氢气冷却需要完全密封的循环系统。主要是在交流发电机的轴和外壳之间使用油封密封件。油吸收泄漏出来的氢气和泄漏进来的空气，因此应定期进行净化。在交流发电机的氢气冷却中，氢气由鼓风机和风扇通过定子和转子循环。然后，加热的氢气通过密封外壳内的冷却盘管。冷却盘管携带油或水以提取热量…… 阅读更多

电机中的励磁是指通过在励磁绕组中通过电流来产生磁通。为了激励同步电机转子上的励磁绕组，需要直流电。小型同步电机中的励磁系统对于小型同步电机（电动机或发电机），直流电由直流发电机（称为励磁机）提供给转子励磁绕组。励磁机安装在同步电机的轴上。励磁机的直流输出通过电刷和滑环馈送到同步电机的励磁绕组。中型…… 阅读更多