当同步发电机中的磁通密度分布是非正弦的时，绕组中感应的电压也将是非正弦的。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将是不同的。第 n 次谐波的节距系数由于电角度与磁极数和相邻槽之间的角度成正比，即 $$\mathrm{𝜃_{𝑒} =\frac{𝑃}{2}𝜃_{𝑚} … (1)}$$随着谐波阶数 (n) 的增加，弦距角也随之增加。在短节距线圈中，弦距角对于基波磁通波为 α°（电）。对于第 n 次谐波，... 阅读更多

当同步电机与无限母线同步时，它具有保持同步的固有趋势。转子加速 - 考虑一台同步发电机以稳定的负载角 δ 输送稳定的功率 P。假设由于某些瞬态扰动，转子加速，导致负载角增加角度 $dδ$。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))。由于机器的输入功率保持不变，因此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。术语“交流发电机”用于表示它产生交流电。它被称为同步发电机，因为它必须以同步速度驱动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）。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

短路比在开路时产生额定电压所需的励磁电流与在短路时使额定电枢电流循环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从同步机的开路特性 (O.C.C.) 和短路特性 (S.C.C.) 计算得出，如图所示。从图中，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磁极数和磁极旋转的速度。当一对磁极（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。令，𝑃 = 转子磁极数𝑁 = 转子或磁极的转速（RPM）𝑓 = 产生的电压频率（Hz）在转子转动一圈时，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。磁极节距定义为一个磁极中心线到下一个磁极中心线的角距离。无论机器上有多少个磁极，磁极节距始终为 180° 电气。当线圈跨距为 180° 电气时，称为全节距线圈。当线圈跨距小于 180° 电气时，称为短节距线圈或分数节距线圈。分数节距线圈也称为弦距线圈。一个... 阅读更多

对于凸极同步发电机或交流发电机，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 是每相的端电压。Ef 是每相的励磁电压。$\delta$ 是 Ef 和 V 之间的每相相角。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化， $$\mathrm{\frac{𝑑𝑄_{1𝜑}}{𝑑\delta}= 0}$$$$\mathrm{\Rightarrow\:\frac{𝑑}{𝑑\delta} \left(\frac{𝑉𝐸_{𝑓}}{𝑋_{𝑑}}cos\:\delta −\frac{𝑉^{2}}{2𝑋_{𝑑}𝑋_{𝑞}}\lbrace(𝑋_{𝑑} + 𝑋_{𝑞}) − (𝑋_{𝑑} − 𝑋_{𝑞}) cos\:2\delta\rbrace \right)= 0}$$$$\mathrm{−\frac{𝑉𝐸_{𝑓}}{𝑋_{𝑑}}sin\:\delta −\frac{2𝑉^{2}}{2𝑋_{𝑑}𝑋_{𝑞}}(𝑋_{𝑑} − 𝑋_{𝑞})sin\:2\delta = 0}$$$$\mathrm{\Rightarrow\:𝐸_{𝑓}\:sin\:\delta +\frac{𝑉}{𝑋_{𝑑}}(𝑋_{𝑑} − 𝑋_{𝑞})(2\:sin\:\delta\:cos\:\delta) = 0}$$$$\mathrm{\Rightarrow\:cos\:\delta = −\frac{𝐸_{𝑓}𝑋_{𝑞}}{2\:𝑉(𝑋_{𝑑} − 𝑋_{𝑞} )}… (2)}$$通过将 eq 中的值代入... 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引起的。 $$\mathrm{电枢绕组铜损 = {𝐼^{2}_{𝑎}} 𝑅_{𝑎}}$$$$\mathrm{转子绕组铜损={𝐼^{2}_{𝑟}} 𝑅_{𝑟}}$$铁损铁损或铁损发生在交流发电机的磁极面、齿和定子铁芯中。交流发电机中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

由于氢气具有优异的冷却性能，因此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密封的填料函。油吸收泄漏出的氢气和渗入的空气，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，加热后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

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