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合肥发电机是电力系统中的重要元件,也是发电厂三大主机之一,那么发电机工作原理是什么样的,下面我们一起去看看,当发电机空载运行时,(即励磁绕组输入励磁电流而定子绕组开路的情况),发电机被汽轮机拖动到同步转速,由于定子绕组开路,即定子电流为0。发电机内部的磁场仅由励磁绕组中的励磁电流If构成,If旋转产生磁动势,即建立磁场,转子经过气隙铰链到定子铁芯,产生的磁通即为发电机的主磁通Ø0,其磁密近似于成正弦分布,参与发电机的能量转换。另外,发电机内部除了主磁通之外,还有一部分磁通不与定子铰链,而是与转子自身铰链,这一部分磁通不参与发电机的能量转换,而是在发电机中形成谐波磁通分量,这部分磁通称为漏磁通Øfδ。
转子转速为n,则主磁通切割定子绕组的频率为
三相基波电动势为
其中,KN1为基波短距系数,与发电机结构特性相关。空载电势与励磁电流的关系为发电机的空载特性,如图所示:
当发电机接待负荷时,产生负载电流,即定子电流,定子电流流过定子绕组时产生另一个磁场,即定子磁场,这时会改变发电机内部的磁场组成。由空载时的Ø0和Øfδ,增加了定子感应磁通Øa,以及定子感应漏磁通Øδ。
此时发电机的等效电路图如图所示:
此时电枢电压的平衡方程为:
发电机内部各参数之间的向量图如图所示
若不考虑电枢反应(即定子磁通与励磁磁通铰链),则发电机等效电路图如图所示:
发电机内部各参数之间的向量图如图所示:
对于大型发电机通常忽略定子绕组电阻压降,此时有励磁电动势与发电机出口电压关系为:
此时发电机的外特性(即发电机转速同步,励磁电流恒定,负载功率因数不变的工况)曲线为图所示:
发电厂对于发电机调整则是基于外特性曲线进行求解的调整特性。
以上是关于发电机工作原理的介绍,希望对大家有用,下次再见!
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