§105同步发电机的运行特性及 参数测定 ■主要内容： ·1、运行特性 空载特性、短路特性、零功率因数特性 ■2、由运行特性求取电机参数的方法 漏抗（普梯电抗）、d轴同步电抗、短路比 1
1 §10-5 同步发电机的运行特性及 参数测定 ◼主要内容： ◼ 1、运行特性 空载特性、短路特性、零功率因数特性 ◼ 2、由运行特性求取电机参数的方法 漏抗（普梯电抗）、d轴同步电抗、短路比
§10-5同步发电机的运行特性及参数测定 一、空载特性 气隙线 n=n,I=0,U=f(ir) 空载特性 UN@ ■饱和系数： Ux i俗ir0 2
2 ◼ §10-5 同步发电机的运行特性及参数测定 ◼ 一、 空载特性 ◼ 饱和系数： 1 0 ( )f n n I U f i = = = ， ， 空载特性 f i E0 E0 0 f 0 i UN f i 气隙线 f 0 0 f N i E K i U = =
二、 短路特性 n=n,U=0时，Ik=f(if) ■分析： U=0 n≈0 E。=U+in+jix,≈jikx i E。ocIk 所以w≈90°，Fd=F。,Fg=0,Fad起去磁作用。 Ia=Ik Ig =0 短路电流只有直轴分量。 3
3 ◼ 二、 短路特性 ◼ 分析： 所以 ， ， ， 起去磁作用。 短路电流只有直轴分量。 1 , 0 , ( ) k f n n U I f i = = = 时 U = 0 0 a r E U Ir jIx jI x 0 = + + a s k s 90 F F ad a = 0 Faq = Fad d k I I = 0 q I = 0 f i fk i k I N I E I 0 k
E=U+irn+jx。≈jikx。 一般x。=0.1~0.2,当I=1时，E=0.1~0.2 所以磁路不饱和。ircE,cIk 个E0 故短路特性为一条直线。 此时，其相量图如右。 E。=jix。 Fo=Ff+Fa w=90°
4 E U Ir jIx jI x = + + a k k I Fa Fa = 90 Ff 1 F E jI xk = E0 x 0.1 ~ 0.2 = 此时，其相量图如右。 1 k I = E 0.1 0.2 = f k 0 i E I F F F = + f a 1 一般 ，当 时， 所以磁路不饱和。 故短路特性为一条直线
三、零功率因数特性 n=n,cosp=0(滞后)，I=常数时，U=f(if) ■分析：a≈0 E iiⅸo E,=U+i+jixn≈U+j1x。 个U Fg=Fn+F E。=U+Ix。 Fn=Fs+Fa F=Fg+K.F。 ir =ite+ina ia：电枢反应磁势的等效励磁电流。 5
5 ◼ 三、零功率因数特性 ◼ 分析： 1 cos 0( ) ( )f n n I U f i = = = = ， 滞后 ， 常数时， 0 a r E U I r j I x U j I x = + + + a F = Ff 1 + Fa E U jIx Fa I −F a F Ff 1 F F F f a 1 = + F F K F f a a = + f f fa i i i = + fa i ：电枢反应磁势的等效励磁电流。 E U I x = +
UA E。=U+Ixo 16 B if =it8 +im l fa 空载特性 零功率因数特性 UN 1/ ■△AEF:特性三角形，普梯三角形 6
6 ◼ △AEF：特性三角形，普梯三角形 f f i 0 i UN U fa i fk i Ix B C A F E K 空载特性 零功率因数特性 f f fa i i i = + E U I x = +
·四、参数测取 ■1.漏抗x。:由空载特性和零功率因数特性求取。 EA(相值) OF=OK X。= I(相值) ■普梯电抗xp>x。, 负载时，转子漏磁 B f 比空载时大，实际 测得的大于理论值。 空载特 >隐极机：xp≈。； 零功率因数特性 凸极机x,≈(1.1~1.3)x0 K短路点 7
7 ◼ 四、参数测取 ◼ ⒈ 漏抗 ：由空载特性和零功率因数特性求取。 ◼ 普梯电抗 ， 负载时，转子漏磁 比空载时大，实际 测得的 大于理论值。 ➢隐极机： ； 凸极机：X ( ) ( ) EA x I = 相值 相值 f f i 0 i UN U fa i fk i Ix B C A F E K 空载特性 零功率因数特性 o' 短路点 O F OK = p x x f i p x x (1.1 1.3) p x x
2.同步电抗的不饱和值x。: ■由空载特性和短路特性求取。 ■凸极机：短路时， I个Eo 1a=1s1,=0E0=j1xa Eo 空载特性 短路特性 Xd= E,(相值) I(相值) 注意：由于电机短路时，0 磁路不饱和，所以得到的 x。为不饱和值。此时，E从气隙线获得
8 ◼ ⒉ 同步电抗的不饱和值 ： ◼ 由空载特性和短路特性求取。 ◼ 凸极机：短路时， ◼ 注意：由于电机短路时， 磁路不饱和，所以得到的 为不饱和值。此时， 从气隙线获得。 d x d k I I = 0 q I = 0 E j I x = k d 0 ( ) ( ) d k E x I = 相值 相值 空载特性 短路特性 f i k I E0 E0 k I f i 0 d E0 x
3.短路比K。:由空载特性和短路特性求取。 ■定义 I个EO 气隙线 k.=wk=4时) IN Eo- io(U=U时) 空载特性 i(Lk=I时) UNo 短路特性 IN Ke I_Eo/xa IN 1 i俗if0'k INXa/UNe 父d 9
9 ◼ ⒊ 短路比 ：由空载特性和短路特性求取。 ◼ 定义 K c ( ) N kN f f c I I i i K = 0 时 = ( ) ( ) f N 0 0 fk k N i U U i I I = = = 时 时 kN d 0 c N N I E x K I I = = 0 N N d N E U I x U = 1 d k x = 空载特性 短路特性 f i k I E0 E0 0 f 0 i UN f i fk i a c b d N I kN I 气隙线
K对电机特性的影响： ①K↑→→△N(电机运行性能好)； K↑→电机的静态稳定性好： ⑧-41份15化 →转子↑→定子个→成本高。 10
10 ◼ 对电机特性的影响： ① ↑→ ↓→ ↓（电机运行性能好）； ② ↑→电机的静态稳定性好； ③ ↑→ ↓→ ↓→ ↑→ ↑ →转子↑→定子↑→成本高。 K c K c d x U K c d x m Ff f f w i K c
