发电机端电压随负载电流变化而变化的程度可用额定电压调整率共21页文档
电机学 第14章 同步发电机的运行特性
E 0 jIk X d
Id Ik, Iq 0
E0jIdXdjIqXq jIk X d
F ad F
Ik
直轴同步电抗
F f1
Xd (不饱和值)
E0 Ik
X d (不饱和值）
E0 Ik
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例14-1 有一台三相水轮发电机，星形联结，SN=7500kVA，UN=10.5kV，cosN (滞后) ，空载、短路试验数据如下： （1）空载特性（E0为线电动势）
100
150
200
250
E0 / V 3460
6300
7250
7870
8370
Ik /A
180
360
540
720
900
解：当励磁电流if =250A时，由气隙线可查得空载线电动势为
E0
if i f
E 0
25034608398(V) 103
由短路特性可查得，当if =250A时，短路电流为
Xd 的不饱和值为
电机学 第14章 同步发电机的运 行特性
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第十四章 同步发电机的运行特性
基本要求： 同步发电机的空载特性、短路特性、零功率因数负载特性的定义及各特性曲线的特点 空载特性、短路特性测量同步电抗的方法 空载特性、零功率因数负载特性测量定子漏电抗的方法
同步发电机的外特性和调整特性
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Ff
Ff
原因：零功率因数负载时，主极漏磁通较大，磁极饱和程度较空载时高，主磁路的磁阻变大，因此同样的气隙合成磁动势 产生的气隙磁通和气隙电动势时较空载时略有减小。
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14-3 同步发电机的外特性和调整特性
华南理工电机学课后习题及答案
华南理工电机学课后习题及答案第-篇直流电机1.在直流发电机屮，电刷顺着电枢旋转方向移动一角度后，负载时，（C ）A只有直轴电枢反应磁势。
B只有交轴电枢反应磁势。
C直轴和交轴电枢反应磁势都有，而且直轴电枢反应为去磁性质。
D 直轴和交轴电枢反应磁势都有，而II直轴电枢反应为助磁性质。
2.单波绕组的并联支路数应等于（A ）A2 B极对数p C极数2p D换向片数k3.电磁转矩应等于（B ）A Ce<I)nB CT(DIaC P2/QD CeKflfla3. 电磁转矩应等于（B ）A CeOnB CT中laC P2/QD CeKflfla4.他励发电机外特性是指转速恒定且（A ）A励磁电流恒定时，发电机端电压与线路电流之间的关系。
B发电机端电压恒定时，励磁电流与线路电流之间的关系。
C发电机线路电流恒定时，发电机端电压与励磁电流之间的关系。
D发电机端电压恒定时，励磁电压与线路电流之间的关系。
5.他励发屯机的调整特性是（B ）A卜垂C水平D没准6.下列说法错误的是（C ）A直流电动机制动的方法有能耗制动、反接制动和冋馈制动。
B直流电动机起动的方法有直接起动、电枢回路串电阻起动和降压起动。
C串励电动机允许空载运行。
D串励电动机的优点足有较大的起动转矩和过载能力。
7.电磁功率应等于（A）A EalaB Pl+pOC P2-p08.单叠绕组的并联支路数应等于（C ）A 2 B极对数p C极数2p9.感应电动势应等于（A ）A CeOnB CTOIaC P2 /la10.对于能耗制动来说，下列说法错误的是（A ）A能量冋馈到电网。
B电机内仍符主磁场。
C电机变成他励发电机。
D T2QD换向片数kI) CTKfTflaD电磁转矩为制动性转矩。
13.A 用虚槽数计算的节距有（ABD第一节距 B 第二节距)oC换向器节距 D 合成节距14.直流电动机的电磁功率表达式有（BCD)oAPl-pO B TeQC Pl-pcuf-pcuaD Eala14.直流电动机的电磁功率表达式有（ BCD )<,APl-pO B TeQc Pl-pcuf-pcuaD Eala15.并励直流发电机的自励条件有（ACD)oA磁路中必须有剩磁B 电枢回路的总电阻必须小于临界电阻C 励磁磁动势与剩磁方向相同 D励磁回路的总电阻必须小P 临界电阻16.并励直流发电机外特性的特点是（ABC ）。
发电机电压和无功功率的调节(“电压”文档)共9张
电 针两磁对相凸者加 极的 电都具 机有 的存曲 低折 功在绕 率组因，的 数都相 时复 发发励 电自 机挥励 去恒 磁作压 作调 用用压 大器 ；的电压压调节称为可控相复励，仅有相复励而没 有电压调节器的称为不可控相复励。 国产TZ-F型可控相复励自励恒压装置
发电机电压越高，SCR1分流时间越多，发电机的励磁电流越少。 发电机电压和无功功率的调节 针对凸极电机的低功率因数时发电机去磁作用大； 发电机电压越高，SCR1分流时间越多，发电机的励磁电流越少。 电磁相加的不可控相复励 2、理想励磁电流特性曲线 3、实际励磁电流特性曲线 两者都存在，都发挥作用的电压压调节称为可控相复励，仅有相复励而没有电压调节器的称为不可控相复励。 而告功率因数时，去磁作用下小，典雅又偏高的特点偏低设计的。 电流相加的相复励自励恒压调压器
3第3页，ຫໍສະໝຸດ 9页。1、同步发电机的自励起压
1、空载特性曲线 U0f(If)
2、理想励磁电流特性曲线 If f(Uf)
3、实际励磁电流特性曲线
If f(Uf4)
第4页，共9页。
2、不可控电压调压装置 A.电流相加的相复励自励恒压调压器
可调电抗器，整 定空载电压
5
第5页，共9页。
B.电磁相加的相复励自励恒压调压器
6
第6页，共9页。
C.电磁相加的具有曲折绕组的 相复励自励恒压调压器 针对凸极电机的低功率因数时 发电机去磁作用大；而告功率 因数时，去磁作用下小，典雅 又偏高的特点偏低设计的。
W1和W2串联，使得每相 的电压并励磁场落后60o，
恰恰使得它与功率因数低时的 电流磁场相机的和增大（相比 没有曲折绕组的情况）。
发电机电压和无功功率的调节
1
电机与电力拖动基础教程第2章(4)
第2章 章
能量传递过程中总损耗
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直流发电机功率流程图
P1=PM+p0=P2+pcuf+pcua+pFe+pm+ps=P2+∑p
第2章 章
返 回
上 页
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4.效率 效率
直流发电机的总损耗为Σp=pFe+pm+ps+pCua+pCuf，即： Σp=p0+pCu 效率为：
他励： 他励：I=Ia，与If无关
第2章 章
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空载特性可以由实验测出，实验接线图如所示。 空载特性可以由实验测出，实验接线图如所示。
他励直流发电 机空载特性
实验时一定要单方向改变励磁回路电阻测取数据，在测取的 实验时一定要单方向改变励磁回路电阻测取数据 数据中应包含额定点，电压可测取到U0=±（1.1~1.3）UN为止， 线性部分测取的数据可稀疏一些，非线性部分测取的数据可密 集一些，这样得到的曲线较准确。实验可测取上、下两个分支 曲线，一般取平均值作为空载特性曲线 一般取平均值作为空载特性曲线，如图中虚线所示。另 一般取平均值作为空载特性曲线 外，特性曲线与转速有关，实验时一定要保持额定转速 实验时一定要保持额定转速。 实验时一定要保持额定转速
第2章 章
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曲线1为空载特性曲线，曲线 2、3、4为励磁回路特性曲线， 称场阻线 场阻线。 场阻线
U f = I f Rf
增大 Rf ，场阻线变为曲3(与 空载曲线相切)时， Rf 称为临 界电阻 R 。 cr 再增加励磁回路电阻，发 再增加励磁回路电阻， 电机将不能自励， 电机将不能自励，如B点。 点
同步发电机电压及无功功率调节
IL= Ilu + Ili
==K12UF / jxK + K32IF 3）安装调试： （1） 同名端对应相不应接错 （2） 调空载电压：调匝数WDK、气隙 、K12 （3） 调负载后的电压：调K32（一般只调W3） （4） 需停机调整
4 带电压曲折绕组的相复励调压器
电压曲折绕组的作用：加强功率因数变化时的相位 补偿，以提高调压器的静态精度
一般设计时XK很大（ XK >> Rd ） 励磁总电流的表达式简化为： IL= Ilu + Ili =Uf / jXK +KiwIf Kiw----电流互感器原副边匝数比
安装调试：
（1） 同名端对应相不应接错 （2） 调空载电压：调匝数WDK、气隙 （3） 调负载后的电压：调电流互感器原副边 匝数比Kiw （4） 需停机调整
电路分析及计算
它是一个三相对称电路，可取一相进行分析、计算 （参见等值电路图） 1） 电压源单独工作：Ilu=Uf / Rd+ZK 2） 电流源单独工作：Ili=Ii ZK/ZK+Rd 由叠加原理： IL= Ilu + Ili =1/Rd+ZK（Uf +ZKKiwIf）
讨论：
（1）励磁电流IL主要取决于负载电流If 的大小和相 位，这种电流叠加相复励调压器特点就是：利用负 载电流If 的大小和相位作为输入信号，来调整发电 机的端电压，因此它是一种开环系统。 （2）DK的 作用： 若没有DK：ZK=0 则： IL= Ilu + Ili = Uf / Rd 没有复励作用 可见，DK不可缺，又称复励阻抗
第603_同步发电机的运行特性解读
6.3.1 同步发电机空载特性
当同步发电机运行于n=n1, If ≠ 0 为空载运行。 即 E0 f (i f ) ,称之空载特性。 Ia=0时，即称
在空载运行状态下，表征E0 与if间的关系曲线，
同步发电机空载特性曲线的测定
同步发电机达到同步转速后，加入励磁电流，改变励 磁电流，空载电势也随之改变。不同励磁电流和产生空载 电势之间的关系， E0 f (i f )
If If0
cos 0.8(滞后)
cos 1.0
在感性负载时，随负载增大， 需增加励磁以抵消电枢反应的 去磁作用
cos 0.8(超前)
在容性负载时，随负载增大，需 减小励磁以平衡电枢反应的助磁 影响
IN
I
6.3.6 同步发电机特性曲线的应用
(i f ) U=f(if ) （cosφ=0） 求取xσ和Fa 1.利用 E0 f 和
UN
2－零功率因 数负载特性
If
在上图中我们可以看出，当U=0时的情况。在空载 特性上， U=0 时，if =0；而在零功率因数曲线上，
U=0 时，if =OC 。为什么在零功率因数曲线上，电压
为零时，励磁电流不为零呢？
U
IK
UN
2－零功率因 数负载特性
0
C
If
（1）零功率因数特性是在 U=0 定值条件下得到的，
（2 ） cos 0.8(滞后)
（1）
0
IN
I
当是感性负载时：曲线（2） ，此时随着负载电流的增加， 端电压逐步下降。这是因为考 虑了电枢反应的去磁作用的影 响，随着电枢电流增加，电枢 反应的去磁作用加强，电机中 的合成磁通减弱，所以端电压 逐步下降。
开关电源中什么是电压调整率和负载调整率
开关电源中什么是电压调整率和负载调整率变压器某一个绕组的空载电压和同一绕组在规定负载和功率因数时的电压之差与该绕组满载电压的比，称为电压调整率，通常用百分数表示。
电压调整率和变压器绕组直流电阻、短路阻抗值等参数有关系。
电压调整率是变压器的一个重要指标，在变压器设计中起着重要的制约作用且不可省略。
电压调整率表征稳压器稳压性能优劣的重要指标，是指在负载和温度恒定的条件下，输出电压的相对变化量与输入变化量的百分比。
变压器的电压调整率，是指一次电压保持不变(比如为额定值)，在某一个负载性质(功率因数)某一个负载电流时，二次的空载电压U1与负载电压U2之差除以空载电压U1的百分数?公式表示为?△U%=[(U1-U2)/U1]*100%。
电源调整率的定义为电源供应器於输入电压变化时提供其稳定输出电压的能力。
此项测试系用来验证电源供应器在最恶劣之电源电压环境下，如夏天之中午(因气温高，用电需求量最大)其电源电压最低;又如冬天之晚上(因气温低，用电需求量最小)其电源电压最高。
在前述之两个极端下验证电源供应器之输出电源之稳定度是否合乎需求之规格。
电源调整率通常以一正常之固定负载(Nominal Load)下，由输入电压变化所造成其输出电压偏差率(deviaTIon)的百分比，如下列公式所示：V0(max)-V0(min) /V0(normal) 电源调整率亦可用下列方式表示之：於输入电压变化下，其输出电压之偏差量须於规定之上下限范围内，即输出电压之上下限绝对值以内。
电压调整率=(电源空载电压-额定负载和功率因数时的输出电压)/空载电压，通常用百分数表示;负载调整率=(额定负载时输出电压-半载时输出电压)/额定负载时输出电压，通常也用百分数表示。
负载调整率(LOAD REGULATION)电源负载的变化会引起电源输出的变化，负载增加，输出降低，相反负载减少，输出升高。
好的电源负载变化引起的输出变化较小，通常指标为3%--5%。
电压调整率
电压调整率变压器某一个绕组的空载电压和同一绕组在规定负载和功率因数时的电压之差与该绕组满载电压的比，称为电压调整率，通常用百分数表示。
电压调整率和变压器绕组直流电阻、短路阻抗值等参数有关系。
电压调整率是变压器的一个重要指标，在变压器设计中起着重要的制约作用且不可省略.电压调整率表征稳压器稳压性能优劣的重要指标，是指在负载和温度恒定的条件下，输出电压的相对变化量与输入变化量的百分比。
变压器的电压调整率，是指一次电压保持不变（比如为额定值），在某一个负载性质（功率因数）某一个负载电流时，二次的空载电压U1与负载电压U2之差除以空载电压U1的百分数公式表示为△U%=[(U1-U2)/U1]*100%。
开关电源与线性电源的区别1、开关电源是直流电转变为高频脉冲电流，将电能储存到电感、电容元件中，利用电感、电容的特性将电能按预定的要求释放出来来改变输出电压或电流的；线性电源没有高频脉冲和储存元件，它利用元器件线性特性在负载变化时瞬间反馈控制输入达到稳定电压和电流的。
2、开关电源可以降压，也可以升压；线性电源只能降压。
3、开关电源效率高；线性电源效率低。
4、线性电源控制速度快，波纹小；开关电源波纹大。
二．什么是纹波？什么是电源的电压调整率？什么是电源的负载调整率？什么是效率？纹波：纹波是由于直流稳定电源的电压波动而造成的一种现象，因为直流稳定电源一般是由交流电源经整流稳压等环节而形成的，这就不可避免地在直流稳定量中多少带有一些交流成份，这种叠加在直流稳定量上的交流分量就称之为纹波。
纹波的成分较为复杂，它的形态一般为频率高于工频的类似正弦波的谐波，另一种则是宽度很窄的脉冲波。
对于不同的场合，对纹波的要求各不一样。
对于电容器来说，无论是那一种纹波，只要不是太大，一般对电容器质量不会构成影响。
电源的电压调整率：当输入侧电压从允许输入的最低值变化到规定的最大值时，输出电压的相对变化值占额定输出电压的百分比，一般不超过0.1%。