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功率角的空间含意
图18-10 功角的空间含义
E U I(ra jX ) U 功率角 亦可近似的看作是合成磁场滞后空载磁场的角度。
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[例18-1]有一台70000kVA、13.8kV(Y接)、cos=0.85
(滞后)的三相水轮发电机直接与电网相接,已知电机参
数为:Xd=2.272,Xq=1.90, 电枢电阻忽略不计。试求 额定负载时发电机的功率角和激磁电动势(不计磁饱和)。
此时发电机已处于负载运行状态,如图中的A点所示。
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由此可见,要增加发电机的输出有功功率,必须增加原动机
的输出功率,使功率角 增大,电磁功率和输出功率便会相 应的增加;直到=90°时,电磁功率达到最大值Pem(max)。
Pem(max) m E0U Xs
在电机的最大功率增大到Pem(max)时,不能再增加输入功 率。否则驱动转矩与制动转矩不能实现平衡,发电机将会 失去同步。
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图18-14 不同励磁电流时的相量图
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正常励磁 cos=1
过励 加大励磁电流,电枢电流将滞后于电网电压。 欠励 减小励磁电流,电枢电流将超前于电网电压。 调节励磁电流就可以调节无功功率这一现象,还可以用磁 动势平衡关系来解释。 • 发电机与无穷大电网并联时,其端电压恒为常值,所以无 论励磁如何变化,电枢绕组的合成磁通近似不变。
55.25 31.79 23.46
E0 U cos Id Xd
7968 cos 23.46 (2929 sin 55.25) 2.72 13855 V
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18-3 有功功率的调节和静态稳定
1. 有功功率的调节 以隐极电机为例,说明同步发电机与无穷大电网并联时有功 功率的调节。为简化分析,略去电枢电阻和磁饱和的影响。