前面讨论了同步发电机在三种特殊情况下的电枢反应现象。从上面分析可以推论,当同步发电机接电感性或电容性负载(即0<U<90°)供电时,其电枢反应的作用则介于横轴与纵轴电枢反应之间。
下面先来分析IS滞后E。的情况,即发电机给电感性负载供电。例如发电机给异步电动机供电。此时电枢电流滞IS后E。一个U角,(而0°<U<90°),由它产生的电枢磁场的作用也介于U=0°和U=90°两种情况之间。
若把三相电枢IAIBIC电流分解为两组分量,其中一组IAqIBqICq才分别与EAEBEC同相。它们的大小关系为
IAq=IAcos
IBq=IBcos
ICq=ICcos
由于三相对称,所以IA=IB=IC=Is,IAq=IBq=ICq=Iq故上述关系可写为
Iq=Iscos
另一組电流分量IAdIBdICd在相位上分别比EAEBEC滞后90°,它们的关系为
IAd=IAsin
IBd=IBsin
IDd=ICsin
或写为
Id=Issin
这两组电流分量和三相电枢电流的关系是
IAq+IAd=IA
IBq+IBd=IB
ICq+ICd=IC
或写为
Iq=ID=IS
也就是说,在电枢电流IS,的两个分量中,Iq与电势Eo同相叫做横轴分量。由Iq产生的磁势Fq以对励磁磁势Ff作用,使气隙磁场相对于主磁场扭歪一个角度θ。而Id在相位上比Eo滞后90°叫做IS的纵横分量。由Id产生的磁势Fd对励磁磁势Ff的作用,使主磁场起去磁作用。可见同步发电机接电感性负载时的电枢反应,不但使磁场发生歪扭,而且使主磁场减弱,端电压降低,影响发电机各种运行特性。
用同样方法可分析同步发电机对电容性负载供电时,所产生的电枢反应情况。例如长距离输电线对地具有较大的电容,发电机供给容性电流。这时IS,超前于Eo一个U角,由它产生的电枢反应介于横轴电枢反应与纵轴助磁电枢反应之间。一方面使气隙中的合成磁场歪扭θ角,另一方面磁场有所增强,使输电线端电压升高。
综上分析可得结论:同步发电机对电感性负载或电容性负载供电时,电枢磁势都有一部分产生横轴电枢反应,使磁场发生位移;另一部分对电感性负载产生纵轴去磁电枢反应,使磁场削弱,对电容性负载则产生纵轴助磁电枢反应,使磁场增强。只有对纯电阻负载供电时,才只是产生横轴电枢反应。这个结论对同步发电机特性的分析极为有用。
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