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法学同步电机的等效电路
同步电机是一个双激磁系统，即它连接到两个电路系统：
三相电源连接到电枢绕组。
直流电源连接到转子励磁绕组。
下图显示了三相同步电机单相的等效电路
令
V = 加到电机每相的端电压
Ef = 励磁电压
Ia = 电机从电源每相吸收的电枢电流
Ra = 每相有效电枢电阻
XS = 电机电枢绕组每相的同步电抗
ZS = 电枢每相的同步阻抗
根据基尔霍夫电压定律(KVL)，在电机的等效电路中，我们有：
$$\mathrm{V=E_{f}+I_{a}Z_{s}\:\:\:\:\:\:...(1)}$$
电机的同步阻抗为
$$\mathrm{Z_{S}=R_{a}+jX_{S}\:\:\:\:\:\:...(2)}$$
由公式(1)和(2)可得：
$$\mathrm{V=E_{f}+I_{a}(R_{a}+jX_{S})\:\:\:\:\:\:...(3)}$$
$$\mathrm{\Longrightarrow\:E_{f}=V-I_{a}R_{a}-jI_{a}X_{S}\:\:\:\:\:\:...(4)}$$
其中：
IaRa是电枢电阻每相的电压降。
IaXS是由于电枢电抗和电枢反应效应引起的每相电抗电压降。
此外，每相电枢电流由下式给出：
$$\mathrm{I_{a}=\frac{V-E_{f}}{Z_{S}}\:=\frac{E_{r}}{Z_{S}}\:=\frac{E_{r}}{R_{a}+jX_{S}}\:\:\:\:\:\:...(5)}$$
这里，Er是电枢电路中的合成电压。
同步电机的等效电路有助于理解电机的运行情况，如下所示：
如果励磁使Er = V，则同步电机称为正常励磁。
如果励磁使Er < V，则同步电机称为欠励磁。
如果励磁使Er > V，则同步电机称为过励磁。
更新于：2021年10月28日
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