同步发电机在转速保持恒定, 负载功率因数不
变的条件下, 有三个主要变量：定子端电压,
负载电流, 励磁电流 。 三个量之中保持
一个量为常数, 求其它两个量之间的函数关系就是
同步发电机的运行特性 。
U
I
fi
2,负载特性：当 =const,CosΦ=const 时,()
fU f i?I
五种基本特性：
1,空载特性：当 =0时,
00( ) ( )fE U f i?I
5,短路特性：当 =0时，
()KfI f i?U
3,外 特 性：当 = const,CosΦ=const 时,()U f I?
fi4,调整特性：当 = const,CosΦ= const 时,
()fi f I?U
第十七章 同步发电机的运行特性
第一节 同步发电机的空载特性、短
路特性和同步电抗的测定
一、同步发电机空载特性曲线的测定
同步发电机达到同步转速后，加入励磁电流，改变励
磁电流，空载电势也随之改变。
1,励磁电流由零升至最大值
2,励磁电流由最大值降为零
由于铁磁材料磁滞的原因,
空载电势略有不同，一般
取下降得空载特性曲线
0E&
fI&
上升
下降
第一节 同步发电机的空载特性、短
路特性和同步电抗的测定
一、同步发电机空载特性曲线的测定
同步发电机达到同步转速后，加入励磁电流，改变励
磁电流，空载电势也随之改变。
1,励磁电流由零升至最大值
2,励磁电流由最大值降为零
由于铁磁材料磁滞的原因,
空载电势略有不同，一般
取下降得空载特性曲线
0E&
fI&
上升
下降 空载特性
气
隙
线
思考,同步发电机定子绕组的出线端短路后，
电枢电流 随励磁电流 变化，两者为什么
成正比关系？
I
fi
( ) ( )SSE U I r jX I r jX? ? ? ? ? ?& & & &
二,同步发电机的短路特性
E?& 较小 B? 较小
fi
kI
短
路
特
性
磁路不饱和
F? 较小。合成磁动势
若忽略 r,则
( ) ( )SSE U I r j X I r j X? ? ? ? ? ?& & & &Q
SE jIX? ?&&
11?? ? ? ? ? ?& & &f a f aF F F R F F
结论：当 因为磁路不饱和
（均正比变化）
1ffi F R? ? ? ? ? ?
aKFI? ? ?
三,同步发电机的同步电抗和短路比：
1、隐极机：
由 得：
若忽略电阻 r，则
即：
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0 ( ) ( ) ( )a K S k a K CE E E I r j X j I X I r j X?? ? ? ? ? ? ? ?& & & & & &
0 KCE jI X?&&
0
C
K
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E
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X X X
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?2、凸极机：
若忽略电阻 r，则 落后 电角度，
所以，,
即：
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0
( )
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K S a d K d
E E E j I X j I X
j I X X j I X
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3、短路比
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KNI KNI
Ck
当发电机空载运行时，空载电动势等于额定电压
时，所加的励磁电流,保持此励磁电流不变，在
稳态短路时所对应电流为, 与发电机额定电流
之比，称为短路比 。
NU
0E
fsi
kNI
0fi
NU
a
b
cNI
d
kE
气
隙
线
空载特性
气
隙
线
0E kI
fifki
第三节 同步发电机外特性和调整特性
（ 2）功率因数角落后时,对 起去磁作用，
值比空载小 越大 越小,产生的 也越小。aIF?
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R& I& E?&R&
( ) ( )SSE U I r j X U E I r j X??? ? ? ? ? ? ?& & & & & &（ 1）
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一、外特性 时
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U
I
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cos 1? ?
二, 调整特性：
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功率因数角落后时,对 起去
磁作用,值减小，若使 不变，则 应增
加一些，则 也应增加，必然也要增加。
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变的条件下, 有三个主要变量：定子端电压,
负载电流, 励磁电流 。 三个量之中保持
一个量为常数, 求其它两个量之间的函数关系就是
同步发电机的运行特性 。
U
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2,负载特性：当 =const,CosΦ=const 时,()
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五种基本特性：
1,空载特性：当 =0时,
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5,短路特性：当 =0时，
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3,外 特 性：当 = const,CosΦ=const 时,()U f I?
fi4,调整特性：当 = const,CosΦ= const 时,
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第十七章 同步发电机的运行特性
第一节 同步发电机的空载特性、短
路特性和同步电抗的测定
一、同步发电机空载特性曲线的测定
同步发电机达到同步转速后，加入励磁电流，改变励
磁电流，空载电势也随之改变。
1,励磁电流由零升至最大值
2,励磁电流由最大值降为零
由于铁磁材料磁滞的原因,
空载电势略有不同，一般
取下降得空载特性曲线
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上升
下降
第一节 同步发电机的空载特性、短
路特性和同步电抗的测定
一、同步发电机空载特性曲线的测定
同步发电机达到同步转速后，加入励磁电流，改变励
磁电流，空载电势也随之改变。
1,励磁电流由零升至最大值
2,励磁电流由最大值降为零
由于铁磁材料磁滞的原因,
空载电势略有不同，一般
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思考,同步发电机定子绕组的出线端短路后，
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二,同步发电机的短路特性
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性
磁路不饱和
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若忽略 r,则
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结论：当 因为磁路不饱和
（均正比变化）
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三,同步发电机的同步电抗和短路比：
1、隐极机：
由 得：
若忽略电阻 r，则
即：
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当发电机空载运行时，空载电动势等于额定电压
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第三节 同步发电机外特性和调整特性
（ 2）功率因数角落后时,对 起去磁作用，
值比空载小 越大 越小,产生的 也越小。aIF?
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( ) ( )SSE U I r j X U E I r j X??? ? ? ? ? ? ?& & & & & &（ 1）
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一、外特性 时
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二, 调整特性：
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磁作用,值减小，若使 不变，则 应增
加一些，则 也应增加，必然也要增加。
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