首页 历史故事凸极式发电机的功率特性分析

凸极式发电机的功率特性分析

【摘要】:由于凸极式发电机转子的纵轴与横轴不对称,其电抗xd≠xq。凸极式发电机在给定运行方式下的相量图如图13-14所示。我们看到,凸极式发电机的功率特性,与隐极发电机不同,它多了一项与发电机电势Eq,即与励磁无关的两倍功角的正弦项,该项是由于发电机纵、横轴磁阻不同引起的,故又称为磁阻功率。

由于凸极式发电机转子的纵轴与横轴不对称,其电抗xd≠xq。凸极式发电机在给定运行方式下的相量图如图13-14所示。图中xd∑=xd+xTL;xq∑=xq+xTL。忽略电阻,发电机输出的有功功率即传输到无限大电源系统的功率,为

由相量图可知,IqXq∑=Usinδ和IdXd∑=Eq-Ucosδ,即

将Id、Iq的表达式代入式(13-24),整理后得

当发电机无励磁调节,因而Eq=常数时,凸极式发电机的简单电力系统的功率特性示于图13-15。我们看到,凸极式发电机的功率特性,与隐极发电机不同,它多了一项与发电机电势Eq,即与励磁无关的两倍功角的正弦项,该项是由于发电机纵、横轴磁阻不同引起的,故又称为磁阻功率。磁阻功率的出现,使功率与功角δ成非正弦的关系。仍由dP/dδ=0的条件,求出功率极限对应的角度δEqm。将δEqm代入式(13-26)即可求出功率极限PEqm

计算功率特性时,在给定U0、PU0、QU0的条件下,为了求Eq0,正如第九章所指出的需要用EQ、xq作发电机的等值电路,如图13-16所示,由图可得

图13-14 凸极式发电机的相量图

图13-15 凸极式发电机的功率特性

图13-16 凸极式发电机的等值电路

同时由相量图13-14可知

将式(13-25)代入式(13-28)中,可消去Id,经整理后可得

由式(13-27)求出EQ0、δ0,然后由式(13-29)求出Eq0,从而可以用式(13-26)计算功率特性。