1
同步发电机电枢反应
Armature reaction of
synchronous generator
2
电枢反应的概念
af
f
f
a
FFF
FI
FI
??
?
?
?
?
?电枢反应, 电枢磁通势的基波
在气隙中使气隙磁通的大小及位
置均发生变化,这种影响称为电
枢反应,
3
励磁磁势和电枢磁势的区别
基波
波形
大小 位置 转速
励磁磁
势
正弦
波
恒定，由励
磁电流决定
由转子位
置决定
由原动机的
转速决定
电枢反
应磁势
正弦
波
恒定，由电
枢电流决定
由电流瞬
时值决定
由电流的 f
和 P决定
4
准备工作
? 三个角
? 四个轴
???
?
???
?
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:.:)(;,:;,:
0
0
三者关系的时间相位角与是功角功率角
与负载有关的时间相位角与是外功率因数角
与电机参数及负载有关的时间相位角与是内功率因数角
UE
IU
IE
直轴（纵轴,d 轴）：主磁极轴线位置。
交轴（横轴,q 轴）：与直轴成 90
0
电角度的位置。
相轴,每相绕组的轴线位置。
时轴, 时间相量在其上投影可得瞬时值
5
? 内功率因数角 Ψ=00
BI
.
AI
.
CI
.
AE0
.
时轴
CE0
.
B0
.E
Ψ+90
0
Fδ
Fa
d轴
q轴 A轴
A X
Z B
CY
Ff
N S
交轴电枢反应
6
内功率因数角 Ψ=900
时轴
AE0
.
CE0
.
BE0
.
AI
.
CI
.
BI
.
ψ
d轴
q轴 A轴
A X
Z B
CY
Ff N S
直轴去磁电枢反应
Fa
7
? 内功率因数角 Ψ=-900
时轴
AE0
.
CE0
.
BE0
.
CI
.
BI
.
AI
,ψ
d轴
q轴 A轴
A X
Z B
CY
Ff N S
直轴助磁电枢反应
Fa
8
? 内功率因数角 00<Ψ<900
时轴
AE0
.
CE0
.
BE0
.
ψ AI.
CI
.
BI
.
d轴
q轴 A轴
A X
Z B
CY
Ff
N S
既有交轴又有直轴去磁电枢反应
Ψ +900 Fa
9
当 ψ角为不同值的电枢反应
位置 夹角 记作
电枢反
应性质
对电机的影响 Ψ=
负载性质n(f) U
Ψ=0 0 q轴 Ψ+90 0 交轴 波形
畸变
下降 不变 R
Ψ=90 0 d轴 Ψ+90 0 直、去 削弱 不变 下降 L
Ψ= -900 d轴 Ψ+90 0 直、助 增强 不变 上升 C
00<Ψ<90 0 d,q
轴
Ψ+90 0 交、直去 削弱 下降 下降 R,L
-900<Ψ<0 0 d,q
轴
Ψ+90 0 交、直助 增强 下降 上升 R,C
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10
? 电枢磁势和电枢电流分量
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IIFF
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交轴分量
直轴分量
11
12
当忽略电机本身参数,ψ≈φ=00,,
有功电流产生电磁力,并形成电磁转矩 Tem
n1 Tem
aq II
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13
当忽略电机本身参数,ψ≈φ=900,,
无功电流产生电磁力,不形成电磁转矩
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A
Z B
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Y
N
S
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在气隙中使气隙磁通的大小及位
置均发生变化,这种影响称为电
枢反应,
3
励磁磁势和电枢磁势的区别
基波
波形
大小 位置 转速
励磁磁
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波
恒定，由励
磁电流决定
由转子位
置决定
由原动机的
转速决定
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正弦
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恒定，由电
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由电流瞬
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4
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与负载有关的时间相位角与是外功率因数角
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交轴（横轴,q 轴）：与直轴成 90
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既有交轴又有直轴去磁电枢反应
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当 ψ角为不同值的电枢反应
位置 夹角 记作
电枢反
应性质
对电机的影响 Ψ=
负载性质n(f) U
Ψ=0 0 q轴 Ψ+90 0 交轴 波形
畸变
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有功电流产生电磁力,并形成电磁转矩 Tem
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当忽略电机本身参数,ψ≈φ=900,,
无功电流产生电磁力,不形成电磁转矩
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