同步发电机的励磁与转矩的关系？

armxu · 发表于 2009-7-15 11:03

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如果AVR的励磁电流增加，那么是否发电机的负载转矩也增加。
负载转矩与励磁电流有无公式？

标准答案 · 发表于 2009-7-22 22:01

对于同步发电机而言，若单机运行，且负载参数（指负载阻抗参数）一定时，励磁电流增大则端电压会增大，输出的有功功率也随之增大，而同步机的转速又不变，所以转矩会增大。若电机与无穷大电网并联运行，由于端电压取决于电网，保持不变，此时励磁电流增大则只会使无功功率增大，有功功率不变，所以转矩不变。若两台（或少数几台）容量相近的同步发电机并联运行，增大某一台的励磁电流则输出的有功和无功都会有所增大，转矩也会有所增大。
至于公式，很难用公式来准确地表达这一关系，因为从同步机负载特性（U=f(If)看,单机运行时，励磁电流与端电压是非线性关系，与电机的饱和程度有关，无法简单地用数学表达式表示。若不计饱和，可以定性地说端电压与励磁电流近似成正比（忽略空载励磁电流分量），而有功功率与端电压平方成正比，因此转矩与励磁电流的平方近似成正比。
对于新毕业的学生，往往对公式过于迷信，其实搞清楚电磁本质才是最重要的。供参考。

submarine78 · 发表于 2009-9-22 12:10

“若两台（或少数几台）容量相近的同步发电机并联运行，增大某一台的励磁电流则输出的有功和无功都会有所增大，转矩也会有所增大。”？？？
两台或少数几台并联，如转速不变，只增加励磁电流，则该机有功不增加，电压不变，无功增加，导致几台电机间无功分配不均，转矩还是不变的。

标准答案 · 发表于 2009-9-22 12:57

本帖最后由标准答案于 2009-9-22 13:00 编辑

问题是两台或少数几台并联，如转速不变，只增加某一台的励磁电流，如何保证“电压不变”？事实上电压会略有增大，因此我原来的结论是没有问题的。
有关两台（或少数几台）容量相近的同步发电机并联运行的分析详见许实章主编《电机学》1981年版，第25章第6节，结论与我前面的一样。
再次感谢submarine78 的参与和指正！

hitsammi · 发表于 2009-9-22 15:20

本帖最后由 hitsammi 于 2009-9-22 20:02 编辑

同步发电机，输出有功功率只取决于原动机输入，与励磁电压的调节无关，励磁增加，转子磁场增强，功角减小，电磁转矩不变，但输出的无功功率增加。
单机运行时，励磁电压的调节应该会影响转速的变化，即输出频率会改变。

submarine78 · 发表于 2009-9-23 07:44

“问题是两台或少数几台并联，如转速不变，只增加某一台的励磁电流，如何保证“电压不变”？事实上电压会略有增大，因此我原来的结论是没有问题的”
请教标准答案：只增加一台发电机的励磁，你认为电压略有上升，是该台发电机电压略有上升？还是这个小电网的电压略有上升？
共同学习，共同提高，谢谢
同意五楼

标准答案 · 发表于 2009-9-23 09:32

这个小电网的电压略有上升。

forlink · 发表于 2009-9-23 09:53

同步发电机，输出有功功率只取决于原动机输入，与励磁电压的调节无关，励磁增加，转子磁场增强，功角减小，电磁转矩不变，但输出的无功功率增加。
单机运行时，励磁电压的调节应该会影响转速的变化，即输出频率会改 ...
hitsammi 发表于 2009-9-22 15:20

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同步电机的转速是由原动机决定的，当然在不失步的前提下

标准答案 · 发表于 2009-9-23 10:13

同步发电机，输出有功功率只取决于原动机输入，与励磁电压的调节无关，励磁增加，转子磁场增强，功角减小，电磁转矩不变，但输出的无功功率增加。
单机运行时，励磁电压的调节应该会影响转速的变化，即输出频率会改 ...
hitsammi 发表于 2009-9-22 15:20

登录/注册后可看大图

同步发电机与无穷大电网并联运行时，输出有功功率只取决于原动机输入，与励磁电压的调节无关。
同步发电机单机运行时，无论是改变原动机输入还是改变励磁，都会对输出有功和无功功率有影响。

submarine78 · 发表于 2009-9-23 11:38

讨论的很热烈，长见识了

标准答案 · 发表于 2009-9-23 12:29

共同交流共同提高

hitsammi · 发表于 2009-9-23 15:13

单机运行时，假设原动机不可调节，励磁电压升高，发电机电压升高，电磁转矩增加，由于电磁转矩为制动转矩，因此转子减速，发电机电压下降，电流下降，电磁转矩下降，最后重新达到转矩平衡，电机稳定运行，输出有功不便，但频率下降。此时为了保证频率恒定，必须增加原动机输入，进而发电机输出有功增加。同步发电机的励磁绕组不参加有功调节，除非是双馈电机。

007vincent007 · 发表于 2009-10-29 00:07

诸位的解答十分精彩，让我收获颇丰。不过在此我还有一个问题，希望可以得到解答。

诸位的解答十分精彩，让我收获颇丰。不过在此我还有一个问题，希望可以得到解答。

同步发电机单机运行，如果在负载不变的情况下增加了原动机的输出转矩，且转速保持不变，那么这时同步发电机的运行状况会是什么样子的？电机内部的电磁转矩是不是会增大？如果真是这样，那这部分由原动机额外提供的功率消耗到什么地方去了？

hitsammi · 发表于 2009-10-29 14:42

原动机转矩增加，负载不变，转速不变是不可能的。

007vincent007 · 发表于 2009-10-29 16:28

谢谢楼上的解答。那么我想问一下，如果同步电机单机供电，当电网中的用电器功率陡然增加（负载增加），那么这时同步电机对此的反应是什么样子的（端口电压电流，磁矩，励磁电流，原动机输出转矩）？

是不是，负载增加造成电网电压下降电流上升，因此电机内部磁矩增加，因而转速下降，由此原动机输出转矩增加从而再次平衡电磁转矩而达到稳定运转状态。为了恢复转速，那么必须增加原动机的有功功率（加开油阀或水门）。（是不是不用调节励磁电流了？）

qjgok · 发表于 2009-10-29 20:06

qjgok · 发表于 2009-10-29 20:07

看看V型曲线就知道了

007vincent007 · 发表于 2009-11-2 18:00

Thanks a lot !!

cxw770 · 发表于 2010-10-20 07:14

看看V形曲线就知道了。
专门看一个贴，建议“标准答案”，讨论V形曲线。

cxw770 · 发表于 2010-10-20 07:15

看看V形曲线就知道了。
专门开一个贴，建议“标准答案”，讨论V形曲线。

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