《电机学》第七讲 同步发电机运行特性

15-6同步发电机的空载、短路特性 E 空载特性——n=nN,I=0的状态下, 测得的Ef(I曲线 短路特性——n=nN,U=0的状态下, 测得的Ik=f(In曲线 + U=0.R≈0 电枢反应性质:纯直轴去磁 ,∝E 口lk1

15-6 同步发电机的空载、短路特性 • 空载特性——n=nN , I=0的状态下， 测得的E0=f(If)曲线。 • 短路特性——n=nN , U=0的状态下， 测得的IK=f(If)曲线。 I f 0 0 E a t E U IR jIx  =  +  +  0 U = 0, Ra  0  k t E jI x  =  0 k I  t jIx  E0   电枢反应性质：纯直轴去磁 t k jx E I 0   = E0 I k  f E  I 0 k f I  I k I ( ) k f I = f I

15-7同步发电机的外特性和电压变化率 外特性 ·外特性—n=nN,I=常数,cos=常数时,测得的端电压 U随负载电流的变化曲线,即U=f曲线。 ·励磁电流I常数,Eo=常数 功率因数cosp=常数,=常数 E0=U+jlx 7 c0s=0.8滞后 COSO=I cOS=0.8超前

15-7 同步发电机的外特性和电压变化率 • 一、外特性 • 外特性——n=nN , If=常数，cosφ =常数时，测得的端电压 U随负载电流I的变化曲线，即U=f(I)曲线。 • 励磁电流If=常数，E0 =常数 • 功率因数cosφ =常数， φ =常数 U  I   t jIx  E0    t E U jIx  =  +  0 cosφ =0.8滞后 U  I  t jIx  E0    cosφ =1 cosφ =0.8超前U  I   t jIx  E0   

外特性曲线 coSq=0.8超前 2 cos cosq=0.8滞后 思考:功率因数不同时为什么外特性曲线变化方向不同

外特性曲线 I U UN N I 1−−cos = 0.8滞后 2 − −cos =1 3−−cos = 0.8超前 思考：功率因数不同时为什么外特性曲线变化方向不同

、电压变化率 发电机在额定负载时(IIN,cos=cos)得到额定电 压所虚的励磁电流称为额定励磁电流I。 ·若保持励磁电流Ⅰ及额定转速n不变,卸去负载, ·得到外特性上I=0对应的电压Eo, 在此过程中端电压升高的百分值 E=U+jlx, △C^ U 100% U

• 二、电压变化率 • 发电机在额定负载时（ I=IN，cosφ = cosφN）得到额定电 压所虚的励磁电流称为额定励磁电流IfN。 • 若保持励磁电流IfN及额定转速nN不变，卸去负载， • 得到外特性上I=0对应的电压E0 ， • 在此过程中端电压升高的百分值 N I   N UN  t jIx  E0  t E U jIx  =  +  0 0 100% −  = N N U E U U

补充:我厂同步发电机数据如下,计算额定负载的空 载电动势Eo、ψ、θ,画出相量图 额定容量SN 158.8MVA 额定功率PN 135MW 最大连续输出功率Pmax 150MW 额定功率因数 885(滞后) 定子额定电压UN 13800V 额定电流 6645A 直轴同步电抗xa196% 交轴同步电抗x 20096% ×100% No

额定容量SN 158.8MVA 额定功率PN 135MW 最大连续输出功率Pmax 150MW 额定功率因数 =0.85(滞后)  N cos 定子额定电压 UN 13800V 额定电流 IN 6645A 直轴同步电抗 196% 交轴同步电抗 200.96% d x q x 补充：我厂同步发电机数据如下，计算额定负载的空 载电动势E0 、ψ 、θ ， 画出相量图   N N N N d d I U Z Z x x = % = 100%