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    2. 感應電勢向量

      感應電勢向量(一)

      凸極式同步電機等效分析

      空載運行時電樞繞組中的電勢,僅由勵磁磁通產生的感應電壓建立。 負載以後,同步發電機的電樞繞組中存在以下電勢:
      1. 由勵磁磁通產生的勵磁電勢。
      2. 由電樞反應磁通產生的電樞反應電勢。
      3. 由電樞繞組漏磁通產生的漏磁電勢。
      凸極式同步機,其氣隙為非均勻氣隙,而可區分為d軸及q雙軸如"發電機運行分析(二)-同步電抗"所示,其中d軸為磁軸,而q軸則與磁軸垂直,此時同步電抗可區分爲d軸同步電抗與q軸同步電抗,分別表示為:Xd ? Xq

      感應電勢向量(二)

      感應電勢向量

      如上圖所示。圖中\( \varphi \)為負載功因角 (rad),\( \delta \)為功率角(rad),首先由端電壓V加上電樞電阻R的壓降,其次加上直軸電抗所產生的壓降jIdXd,然後再加上交軸電抗所產生的壓降jIqXq,如此即可求出感應電勢E。此外亦可由端電壓V加上電樞電阻R壓降後,再加jIaXa上找出Eq,再由Eq加上Iq (Xd-Xq)求出E。上述的相量相加與隱極式的原理相同。唯一不同的地方是隱極式同步機Xd=Xq,而凸極式同步機d-q軸電抗並不相同,導致必需將d-q軸的壓降分別計算。

      結論

      發電機經勵磁後感應電樞(定子)繞組電壓E,無載時繞組電壓E等於發電機端電壓V。負載後由於電機內部存在電抗 XL 與繞組內阻R使得發電機端電壓下降。(其實有無負載電樞繞組內部的感應電壓是一樣的)

      如果發電機的端電壓在帶載後下降的幅度愈大則代表發電機內部電抗大,電機損失必然也大溫度亦高。

      一般而言使發電機在額定電壓與額定電流下固定勵磁電壓後脫離負載,此時發電機端電壓上昇的幅度應小於40%。

      示意圖
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