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，使负载角增加角度 $dδ$。机器的工作点转移到新的恒功率线上，机器上的负载增加到 (𝑃 + 𝑑𝑃))。由于机器的功率输入保持不变，这个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，它通过电磁感应的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。术语“交流发电机”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构造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

短路比在开路时产生额定电压所需的励磁电流与在短路时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.) 计算出来，如图所示。从图中，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旋转的速度。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 = 转子或励磁极速度（RPM）𝑓 = 产生的电压频率（Hz）在转子旋转一周时，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距离。无论机器上的极数是多少，极距始终为 180° 电气角。当线圈跨距为 180° 电气角时，称为全节距线圈。当线圈跨距小于 180° 电气角时，称为短节距线圈或分数节距线圈。分数节距线圈也称为弦线圈。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 是每相端电压。Ef 是每相励磁电压。$\delta$ 是 Ef 和 V 之间的每相角度。Xd 是直轴同步电抗。Xq 是交轴同步电抗。为了使无功功率最大，$$\mathrm{\frac{𝑑𝑄_{1𝜑}}{𝑑\delta}= 0}$$$$\mathrm{\Rightarrow\:\frac{𝑑}{𝑑\delta} \left(\frac{𝑉𝐸_{𝑓}}{𝑋_{𝑑}}cos\:\delta −\frac{𝑉^{2}}{2𝑋_{𝑑}𝑋_{𝑞}}\lbrace(𝑋_{𝑑} + 𝑋_{𝑞}) − (𝑋_{𝑑} − 𝑋_{𝑞}) cos\:2\delta\rbrace \right)= 0}$$$$\mathrm{−\frac{𝑉𝐸_{𝑓}}{𝑋_{𝑑}}sin\:\delta −\frac{2𝑉^{2}}{2𝑋_{𝑑}𝑋_{𝑞}}(𝑋_{𝑑} − 𝑋_{𝑞})sin\:2\delta = 0}$$$$\mathrm{\Rightarrow\:𝐸_{𝑓}\:sin\:\delta +\frac{𝑉}{𝑋_{𝑑}}(𝑋_{𝑑} − 𝑋_{𝑞})(2\:sin\:\delta\:cos\:\delta) = 0}$$$$\mathrm{\Rightarrow\:cos\:\delta = −\frac{𝐸_{𝑓}𝑋_{𝑞}}{2\:𝑉(𝑋_{𝑑} − 𝑋_{𝑞} )}… (2)}$$通过代入来自方程 (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以分为以下几类：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质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

氢气由于其优越的冷却性能而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壳体之间使用油密封的密封件。油吸收泄漏出的氢气和渗入的空气，因此应定期净化。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壳体内的冷却盘管。冷却盘管携带油或水以提取热量…… 阅读更多

在电机中，励磁是指通过在励磁绕组中通电来产生磁通。为了励磁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

在集中绕组中，给定相位的线圈边集中在一个给定极下的单个槽中。各个线圈中的感应电动势彼此同相。因此，这些电动势可以算术相加。为了确定集中绕组中每相的感应电动势，给定的线圈电动势乘以每相串联连接的线圈数。在实际应用中，交流发电机各相的绕组线圈不是集中在一个槽中，而是分布在空间的多个槽中以形成…… 阅读更多