对称突然短路的物理过程

　　分析时假定：

　　1）转子的转速不变

　　2）磁路不饱和，可以利用叠加原理

　　3）突然短路前发电机为空载运行，短路发生在发电机的出线端

　　4）突然短路后，励磁电流不变

　　短路前各相磁链的表达式：

图1 突然短路时励磁磁链的分布

图2 三相绕组励磁磁链的分布

　　t=0时 发生突然短路： t=0时　　

　　发生突然短路后，定子各相绕组为了维持磁链不变，产生了三相突然短路电流　，相应产生磁链　

　　即：

　　起两个作用：

　　1）维持　不变

　　2）抵消主磁通产生的三相磁链　　

图3 三相绕组各磁链分量

　　2．定子各相绕组的电流

　　相应地，电流也包含两个分量，分别是产生两个磁场，一个是旋转磁场，在三相绕组中建立交变的磁场，分别和对称的三相磁链　相平衡，其电流为一个三相对称的频率为
的交流电流，称为电枢电流的交流量或周期性分量；另一个是静止磁场，在三相绕组中建立恒定不变的磁链　，其电流必是一组直流电流称为电枢电流的直流分量，或非周期性分量，用　表示。

　　由三相对称电流所产生的合成磁砀对某一相磁链的瞬时值与该相电流的周期性分量的瞬时值成正比，而三相非周期性电流　满足了短路一瞬间各相绕组电流不能突变和磁链守恒原理。

　　周期性分量

　　非周期性分量

　　电枢中的电流

　　3．转子绕组中的电流和磁链

　　定子中周期分量中将产生一去磁的磁链　,则转子中相应有一正的非周期分量的电流　产生磁链　,才能使转子的磁链不变。

　　定子中非周期分量产生的静止磁场，对转子是旋转的，将引起励磁绕组出现交变磁链，故励磁绕组再感应一50Hz的周期性的分量来产生磁链　,以保持磁链的守恒。

　　则：

　　产生的磁链

图4 转子绕组各磁链分量

　　注意：跟转子绕组相交链的磁链为：

　　保持恒定

　　4．电机总的磁场分布：短路后转子转过90°电角后的磁力线分布

图 5 突然短路后磁场的分布

　　由于　的产生，阻止　进入转子绕组，则　的实际路径为右图所示，从而保持转子磁链的守恒，而电枢反应磁通走的路径则为转子周围的气隙，因而定子电枢绕组必须提供很大的周期性电流
，这就是三相突然短路时电枢电流增大的根本原因。

　　5．阻尼绕组对突然短路电流的影响　　　　

　　阻尼绕组中也势必产生一非周期性分量　来维持阻尼绕组中的磁链的守恒，同样，　产生一磁链　来抵消　对阻尼绕组磁链的影响，因而实际的效果使　走的路径的磁阻更大，电枢绕组的周期性分量的电流也更大（为）

图6有阻尼绕组的发电机突然短路后磁场的分布

　　上述分析都只能决定各电流的初始值，由于每一绕组都有电阻，磁链守恒无法维持，各电流都将以不同的时间常数衰减，最后达到各自的稳态值。