交流发电机或同步发电机的电压调节


交流发电机或同步发电机的电压调节定义为:当负载从额定满载值减小到零时,端电压的上升值。此时,发电机的速度和励磁电流保持不变。

换句话说,交流发电机的电压调节可以定义为从空载到额定满载端电压的变化量除以额定满载电压,即:

$$\mathrm{单位电压调节 =\frac{|𝐸_{𝑎}| − |𝑉|}{|𝑉|}}$$

此外,交流发电机的电压调节百分比由下式给出:

$$\mathrm{电压调节百分比 =\frac{|𝐸_{𝑎}| − |𝑉|}{|𝑉|}× 100\%}$$

其中:

  • |𝐸𝑎| 为每相产生的电压(或空载电压)的幅值

  • |𝑉| 为每相额定满载端电压的幅值

电压调节类似于交流发电机的品质因数。同步发电机或交流发电机的电压调节值越小,其性能越好。对于理想的交流发电机,电压调节值为零。

交流发电机的电压调节取决于负载的功率因数,即:

  • 在单位功率因数下运行的交流发电机具有较小的正电压调节。

  • 在滞后功率因数下运行的交流发电机具有较大的正电压调节。

  • 在较低的超前功率因数下运行的交流发电机,电压随着负载的增加而升高,因此电压调节为负值。

  • 对于某个超前功率因数,满载电压调节为零。在这种情况下,满载和空载端电压相同。

使用直接加载法测定交流发电机的电压调节

直接负载测试中,交流发电机以同步速度运行,其端电压调整到其额定值 (V)。现在,改变负载,直到连接在测试电路中的电流表和瓦特表指示在给定功率因数下的额定值。然后,卸下负载,保持交流发电机的速度和励磁不变,并记录交流发电机的空载电压(Ea)。可以使用这些值确定交流发电机的电压调节,如下所示:

$$\mathrm{电压调节百分比 =\frac{|𝐸_{𝑎}| − |𝑉|}{|𝑉|}× 100\%}$$

用于确定电压调节的交流发电机的直接负载测试仅适用于功率额定值小于 5 kVA 的小型交流发电机。

对于大型交流发电机,使用以下三种间接方法来确定交流发电机的电压调节:

  • 同步阻抗法或电动势法。

  • 安匝法或磁动势法。

  • 零功率因数法或波蒂尔三角形法。

更新于:2021年9月25日

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