同步发电机的空载运行

　　1．空载运行时的磁场分析

　　（1）所谓空载运行

　　n_s＝n1,U＝0励磁绕组通以直流电流

　　（2）空载时的磁动势（mmf:magnetro-motive force）

　　定子电流为零，电机气隙中只有由转子电流产生的磁动势F_f,（基波F_f1）,以及由此磁势建立的磁场，沿空间弦分布（以同步速旋转）

　　（3）磁通情况

　　此时磁通可分为两部分

　　主磁通PrimaryFlux——既和转子绕组相交链，又和定子绕且相交链

　　——励磁磁通

　　主极漏磁通LeakageFlux——只和转子绕组相交链，不和定子绕组相交链

　　主磁通所经的磁路称为主磁路

　　主磁通——基波分量的每极磁通量

　　则：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

图1 凸极同步发电机的空载磁场

　　2．空载阻电动势和空载特性

　和磁化曲线　　

　　①改变，改变，改变，改变，曲线称为空载特性曲线。

图2 同步发电机的空载特性

　　也体现了同步电机的磁化曲线，因为

　　适当改变尺度，就可以由空载特性转变为磁化曲线，两者是等价的。

　　②饱和系数的概念

　　气隙线：空载行性曲线开始一般是直线，这是因而为这段之内，电机的磁路没有饱和。磁路饱和之后，的增表速度跟不上的增加。曲线弯曲。直线段及其延长线，称之为气隙线。

　　对应于空载电动势　时，按空载特性所需的磁动势与按气隙线所需的磁动势

　　一般　1．1～1．25

　　3．空载时的空相量图

　　①d轴（直轴）——主磁极轴线

　　q轴（交轴）——两极之间的中线

　　②时间相量图是表示电压、电流在时间上的相位关系，是针对某一相而言的。

　　③所有这些时间相量，都围绕一个固定的时间轴线（纵轴）以W的角速度旋转，其幅值在轴线上的投影是它们的瞬时值。

　　电流是时间矢量，磁动势是空间矢量，当某相电流达到最大时，旋转基波磁动势的正幅值位置正好和该相的轴线重合，这样如果将电流的时轴取在相轴上时，则相电流矢量和三相合成基波矢量重合,它们都以角速度　旋转。

　　④励磁磁动势的基波和它产生的气隙磁的基波都是空间分布波，两者同相位，其幅值均处于转子直轴方向上，同步速旋转。与对应的磁场和某相绕组交链的磁通也可经用时间向量表示。当时轴取A相的相轴时，一定和重合

　　⑤滞后90°电角度

图3 空载时的空相量图