同步發電機中的電樞反應


電樞漏抗

在交流電機中,由負載電流產生的但不貢獻於電機有用磁通的磁通稱為漏磁通。此漏磁通在電機的電樞繞組中產生自感電動勢。漏磁通可分為以下三類:

  • 槽漏
  • 齒頭漏
  • 懸垂或線圈端部漏

電機中的漏磁通在電樞繞組中感應電動勢。透過引入漏抗壓降來考慮這些漏電動勢,並且這些壓降比產生它們的電流超前90°。

同步發電機中的電樞反應

當電流流過同步發電機或交流發電機的電樞繞組時,產生的磁動勢(MMF)會產生磁通。這種電樞磁通與主轉子極磁通發生作用,導致交流發電機的合成磁通小於或大於原始主極磁通。因此,電樞反應可以定義如下:

電樞磁通對轉子勵磁極產生的主磁通的影響稱為電樞反應

交流發電機中的主磁通由轉子勵磁極產生。當交流發電機負載時,會產生產生電樞磁通的電樞電流。這種電樞磁通改變了電機氣隙中的主磁通。電樞磁通的這種作用稱為電樞反應。電樞反應的影響取決於電樞電流的大小負載的功率因數。負載的功率因數決定電樞磁通是扭曲、反對還是輔助主磁通。

負載功率因數對電樞反應的影響

  • 情況1 - 單位功率因數負載 - 當負載具有單位功率因數(即純電阻負載)時,電樞反應會扭曲電機氣隙中的主磁通,而不是削弱它。

  • 情況2 - 零滯後功率因數負載 - 當負載功率因數為零滯後(即純感性負載)時,電樞反應會削弱主磁通,而不是扭曲它。由於主磁通的減少,產生的電動勢降低。

  • 情況3 - 零超前功率因數負載 - 當負載功率因數為零超前(即純容性負載)時,電樞反應會增強主磁通,而不是扭曲它。這會導致產生的電壓增加。

電樞反應性質總結

對於向平衡三相負載供電的交流發電機或同步發電機,可以得出電樞反應性質的總結如下:

  • 產生電樞反應的磁通量大小恆定,並以同步速度旋轉。

  • 當交流發電機以單位功率因數供電時,電樞反應具有交叉磁化效應

  • 當交流發電機以滯後功率因數供電時,電樞反應部分交叉磁化和部分去磁化

  • 當交流發電機以超前功率因數供電時,電樞反應部分交叉磁化和部分磁化

  • 如果假設產生電樞反應的磁通量與主磁通量無關,則它會在每個相位中感應電動勢,該電動勢比相應的相電流滯後90°。

更新於:2021年9月25日

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