1樓:w新
直流電機具有響應快速、較大的起動轉矩、檢視**[電機實物圖]從零轉速至額
定轉內速具備容可提供額定轉矩的效能,但直流電機的優點也正是它的缺點,因為直流電機要產生額定負載下恆定轉矩的效能,則電樞磁場與轉子磁場須恆維持90°,這就要藉由碳刷及整流子。碳刷及整流子在電機轉動時會產生火花、碳粉因此除了會造成元件損壞之外,使用場合也受到限制。交流電機沒有碳刷及整流子,免維護、堅固、應用廣,但特性
從圖5中發電機1的功角變化曲線,說明了什麼問題
2樓:累計繳納次哦
發電機的功角特性曲線表示同步發電機向系統輸送的有功功率與功率角之間關係的曲線。
發電機功角特性
同步發電機的功角特性是指發電機的有功功率(p) 、無功功率(q) 與發電機電抗
(xd、xq)、內電動勢(ed) 、機端電壓(u) 和功角( δ) 的關係特性。
(1) 發電機功角特性。
1) 有功特性:發電機輸出的有功功率為:
p = ed*u*sin δ/xd + u 2*sin2 δ*(1/xq – 1/xd)/2
2) 無功特性:發電機輸出的無功功率為
q = ed*u*cos δ/xd + u 2*cos2δ*(1/xq – 1/xd)/2 - u 2*(1/xq
+ 1/xd)/2
(2) 隱極發電機功角特性。
對於隱極發電機,取xd = xq 。
1) 有功特性:發電機輸出的有功功率為
p = ed*u*sin δ/xd
p代表發電機輸出的有功功率,對發電機產生制動的電磁轉矩。在一定的電壓和
勵磁電流下,發電機的有功功率p與功角多是函式關係。
2) 無功特性:發電機輸出的無功功率為
q = ed*u*cos δ/xd + u 2/xd
式中第一項與ed 和δ 有關,它表示由轉子勵磁經電磁感應傳遞到定子的無功功
率,值隨δ 角的餘弦而改變。
由於u*cosδ = ed – id*xd ,則上式第一項可改寫為
ed 2/xd – ed*id
第二項與ed 和δ 無關,它代表發電機維持一定端電壓u所需勵磁的無功功率。
因為ed = u*cost δ + id*xd ,故q = ed*id – id 2*xd,即供給電網的無功功
率等於主磁通轉換的無功功率減去電樞繞組電感的無功損耗。由此可見, 增加發
電機的勵磁電流( 即加大ed),便可增大發電機的無功輸出。
對於隱極發電機,取xd = xq 。
此時發電機輸出的有功功率為
p = ed*u*sin δ/xd
但當δ = 90 °時, p為最大功率(即極限功率)。
功角特性是同步發電機的基本特性之一。通過功角特性, 可以確定穩態執行時發
電機所能發出的最大電磁功率。功角特性還是研究同步發電機並聯執行時經常應
用的重要特性。
功角的物理含義
功角有兩重含義:一是表示e0 和u這兩個時間相量之間的時間相位差角;二是
表示產生e0的主磁極磁勢ff 與產生端電壓u的定子合成磁勢fu之間的空間相位
角,即轉子磁極軸線與定子合成等效磁極軸線之間的空間夾角( 電角度) 。現解釋
如下。由圖1 所示可知,功角δ 是時間相量e0和u之間的相位差角。前已說明,空載
電勢e0由主磁極磁勢ff 產生,相位比主磁通f0滯後90°;端電壓u可視為由電
樞磁勢fa 與主磁極磁勢ff 相加的定子合成磁勢fu 所產生,相位比定子合成磁
勢的磁通fu 滯後90°。定子合成磁場的磁通( 合成磁通) fu 是電樞繞組的總磁
通值,包括主磁通f0、電樞反應磁通fa 和電樞漏磁通fs。由此看來, δ 角就是
主磁通f0 和合成磁通fu 之間的夾角。前已述及,磁通既可作為時間相量,又可
視為空間相量。
圖1 凸極發電機的功角特性
1 - 基本電磁功率曲線; 2 - 附加電磁功率曲線; 3 - 凸極機功角特性
磁通作為時間相量時, 實際上是指這個磁通與某相繞組相連的磁鏈, 隨時間作正
弦變化;把磁通視為空間相量時,則用以表示示—個在空間上按正弦分佈的磁
場,其大小為每極磁通, 方向在磁密正幅值位置。由於磁密正弦波的正幅值出現
在某相繞織軸線上時, 與該相繞組交鏈的磁通也達最大值, 所以,如果選取時間
相量座標軸與該相繞組軸線重合, 則磁通相量既可表示某瞬間磁密正弦波正幅值
的空間位置, 又可表示磁鏈的時間相位。這樣,磁通便既有空間意義又有時間意
義。根據以上分析,可作如圖2 所承的時空相量圖。
圖2 功角的空間含義
圖中的空間相量和時間相量都以同步角速度旋轉, 而且各相量的相對位置保持不
變。δ 既是主磁通f0和合成磁通fu 之間的相位差角、又是主極磁場軸線和定子
合成磁場軸線之間的空間位移電角。產生主磁通f0的轉子磁極時實際存在的,
為了形象起見,可假定與fu 相應也有一個定子等效磁極,這兩個磁極以同步轉
速旋轉,它們軸線間的夾角即為功角δ,如圖3 所示。這樣功角δ 便有了空間
意義。圖3 同步發電機定子等效磁極和轉子磁極
在講述電樞反應時已經指出, 電樞電流的直軸分量( 無功性質) 的電樞反應, 不影
響主磁場的分佈;電樞電流的交軸分量( 有功性質) 的電樞反應,則使主磁場畸
變,亦即定子合成磁場的軸線相對於主磁極磁場軸線偏移一個角度, 這個角度就
近似等於功角δ。電樞電流的交軸分量愈大,磁場畸變愈大,功角也就愈大。
由此便可進一步理解功角「功」字的意義。
發電機的功角特性曲線指的是什麼
3樓:demon陌
發電機的功角特性曲線表示同步發電機向系統輸送的有功功率與功率角之間關係的曲線。
功角是轉子磁場與定子磁場的夾角,或者是定子電動勢與負載電壓的夾角;功率因數裡面的相角是指電壓與電流的夾角。
當原動機增加輸入功率時,發電機的電磁功率也相應增加,正常執行的發電機只增加電磁功率時,其電勢不變(勵磁不變)機端電壓不變(並列於系統),同步電抗不變。
只有功角變大,才滿足這個特性。在物理上可以這樣理解:增加原動力時,轉子加速,但由於同步執行的作用,使得轉子的轉速不可能脫開同步轉速,而又回到平衡。
功角特性曲線和電力系統穩定有什麼影響
4樓:匿名使用者
發電機功角特性是對發電機執行工況點的一種描述,曲線的峰值表示發電機最大帶負荷能力。峰值高度與發電機電勢,系統電壓,以及連線阻抗有關。在功角0--90度為穩定執行區,超過90度即會失去同步。
從功角特性可以看出:在有功出力不變的的情況下,提高發電機電勢(增加無功)可以減小功角,增加穩定性。同樣,如果系統電壓降低,發電機的功角就會增大,穩定儲備就會下降。
對於兩個系統的聯絡線來說,如果雙回線變成單回線,聯接阻抗就會增大一倍,功角特性曲線的幅值就會大幅下降,有可能使原來的穩定遭到破壞而失去同步,這就是系統動態穩定極限的概念。
功角特性曲線實驗 否由實驗得出發電機功角特性曲線右半部分?為什麼
5樓:葉微涼
下圖是發電機空載特徵和短路特性曲線。這兩項試驗都屬於發電機的特性和引數試驗,它與預防性試驗的目的不同。這類試驗是為了瞭解發電機的執行效能、基本量之間的關係的特性曲線以及被發電機結構確定了的引數。
做這些試驗可以反映發電機的某些問題。空載特性是指發電機以額定轉速空載執行時,其定子電壓與勵磁電流之間的關係。它的用途很多,利用特性曲線,可以斷定轉子線圈有無匝間短路,也可判斷定子鐵芯有無區域性短路,如有短路,該處的渦流去磁作用也將使勵磁電流因升至額定電壓而增大。
此外,計算發電機的電壓變化率、未飽和的同步電抗,分析電壓變動時發電機的運**況及整定磁場電阻等都需要利用空載特性。而短路特性是指在額定轉速下,定子繞組三相短路時,這個短路電流與勵磁電流之間的關係。利用短路特性,可以判斷轉子線圈有無匝間短路,因為當轉子線圈存在匝間短路時,由於安培匝數減少,同樣大的勵磁電流,短路電流也會減少。
此外,計算發電機的主要引數同步電抗、短路比以及進行電壓調整器的整定計算時,也需要短路特性。
同步發電機的功角怎麼變化的?
6樓:匿名使用者
同步發電機的功角正常執行在0--π/2之間,大約π/2屬於不穩定區。
改變同步發電機的原動機動力,發電機的功角就會跟隨有功功率變化。(參見功角特性)
功角特性曲線和電力系統穩定有什麼影響
7樓:匿名使用者
同步發電機的功角特性反映了發電機組的穩定狀況,發電機組的穩定是電網穩定的基礎。
同步發電機功角特性及穩定區間
8樓:小周子
發電機的功角特性曲線表示同步發電機向系統輸送的有功功率與功率角之間關係的曲線。
發電機功角特性
同步發電機的功角特性是指發電機的有功功率(p) 、無功功率(q) 與發電機電抗
(xd、xq)、內電動勢(ed) 、機端電壓(u) 和功角( δ) 的關係特性。
(1) 發電機功角特性。
1) 有功特性:發電機輸出的有功功率為:
p = ed*u*sin δ/xd + u 2*sin2 δ*(1/xq – 1/xd)/2
2) 無功特性:發電機輸出的無功功率為
q = ed*u*cos δ/xd + u 2*cos2δ*(1/xq – 1/xd)/2 - u 2*(1/xq
+ 1/xd)/2
(2) 隱極發電機功角特性。
對於隱極發電機,取xd = xq 。
1) 有功特性:發電機輸出的有功功率為
p = ed*u*sin δ/xd
p代表發電機輸出的有功功率,對發電機產生制動的電磁轉矩。在一定的電壓和
勵磁電流下,發電機的有功功率p與功角多是函式關係。
2) 無功特性:發電機輸出的無功功率為
q = ed*u*cos δ/xd + u 2/xd
式中第一項與ed 和δ 有關,它表示由轉子勵磁經電磁感應傳遞到定子的無功功
率,值隨δ 角的餘弦而改變。
由於u*cosδ = ed – id*xd ,則上式第一項可改寫為
ed 2/xd – ed*id
第二項與ed 和δ 無關,它代表發電機維持一定端電壓u所需勵磁的無功功率。
因為ed = u*cost δ + id*xd ,故q = ed*id – id 2*xd,即供給電網的無功功
率等於主磁通轉換的無功功率減去電樞繞組電感的無功損耗。由此可見, 增加發
電機的勵磁電流( 即加大ed),便可增大發電機的無功輸出。
對於隱極發電機,取xd = xq 。
此時發電機輸出的有功功率為
p = ed*u*sin δ/xd
但當δ = 90 °時, p為最大功率(即極限功率)。
功角特性是同步發電機的基本特性之一。通過功角特性, 可以確定穩態執行時發
電機所能發出的最大電磁功率。功角特性還是研究同步發電機並聯執行時經常應
用的重要特性。
功角的物理含義
功角有兩重含義:一是表示e0 和u這兩個時間相量之間的時間相位差角;二是
表示產生e0的主磁極磁勢ff 與產生端電壓u的定子合成磁勢fu之間的空間相位
角,即轉子磁極軸線與定子合成等效磁極軸線之間的空間夾角( 電角度) 。現解釋
如下。由圖1 所示可知,功角δ 是時間相量e0和u之間的相位差角。前已說明,空載
電勢e0由主磁極磁勢ff 產生,相位比主磁通f0滯後90°;端電壓u可視為由電
樞磁勢fa 與主磁極磁勢ff 相加的定子合成磁勢fu 所產生,相位比定子合成磁
勢的磁通fu 滯後90°。定子合成磁場的磁通( 合成磁通) fu 是電樞繞組的總磁
通值,包括主磁通f0、電樞反應磁通fa 和電樞漏磁通fs。由此看來, δ 角就是
主磁通f0 和合成磁通fu 之間的夾角。前已述及,磁通既可作為時間相量,又可
視為空間相量。
圖1 凸極發電機的功角特性
1 - 基本電磁功率曲線; 2 - 附加電磁功率曲線; 3 - 凸極機功角特性
磁通作為時間相量時, 實際上是指這個磁通與某相繞組相連的磁鏈, 隨時間作正
弦變化;把磁通視為空間相量時,則用以表示示—個在空間上按正弦分佈的磁
場,其大小為每極磁通, 方向在磁密正幅值位置。由於磁密正弦波的正幅值出現
在某相繞織軸線上時, 與該相繞組交鏈的磁通也達最大值, 所以,如果選取時間
相量座標軸與該相繞組軸線重合, 則磁通相量既可表示某瞬間磁密正弦波正幅值
的空間位置, 又可表示磁鏈的時間相位。這樣,磁通便既有空間意義又有時間意
義。根據以上分析,可作如圖2 所承的時空相量圖。
圖2 功角的空間含義
圖中的空間相量和時間相量都以同步角速度旋轉, 而且各相量的相對位置保持不
變。δ 既是主磁通f0和合成磁通fu 之間的相位差角、又是主極磁場軸線和定子
合成磁場軸線之間的空間位移電角。產生主磁通f0的轉子磁極時實際存在的,
為了形象起見,可假定與fu 相應也有一個定子等效磁極,這兩個磁極以同步轉
速旋轉,它們軸線間的夾角即為功角δ,如圖3 所示。這樣功角δ 便有了空間
意義。圖3 同步發電機定子等效磁極和轉子磁極
在講述電樞反應時已經指出, 電樞電流的直軸分量( 無功性質) 的電樞反應, 不影
響主磁場的分佈;電樞電流的交軸分量( 有功性質) 的電樞反應,則使主磁場畸
變,亦即定子合成磁場的軸線相對於主磁極磁場軸線偏移一個角度, 這個角度就
近似等於功角δ。電樞電流的交軸分量愈大,磁場畸變愈大,功角也就愈大。
由此便可進一步理解功角「功」字的意義。