当同步发电机被原动机拖动以同步转速旋转, 转子励磁绕组通入直流励磁电流时,转子将 产生主极磁动势及相应的主极磁场(包括在 气隙中以同步转速旋转的主磁场和主极漏磁 场)。 主磁场通过气隙并与定子绕组交链,在定子 绕组中感应出三相交流电动势,若定子绕组 带有负载,发电机将输出电功率
当同步发电机被原动机拖动以同步转速旋转， 转子励磁绕组通入直流励磁电流时，转子将 产生主极磁动势及相应的主极磁场（包括在 气隙中以同步转速旋转的主磁场和主极漏磁 场）。 主磁场通过气隙并与定子绕组交链，在定子 绕组中感应出三相交流电动势，若定子绕组 带有负载，发电机将输出电功率
1、电动势的波形 若主磁场的气隙磁密沿圆周按正弦规律分布, 则定子导体感应电动势随时间按正弦规律变化: e,=blv=B, lysin ot=v2E, Sin t 2、电动势的大小 三相定子绕组对称,因此三相电动势大小相等 相位互差120°电角度。 设En为相电动势幅值,A相初相角为0°,则: e,=e sin ot b=Em sin( ot-120 EnSn(o-240°)
sin( 240 ) sin( 120 ) sin = − = − = e E t e E t e E t C m B m A m 2、电动势的大小 三相定子绕组对称，因此三相电动势大小相等， 相位互差120°电角度。 设 Em为相电动势幅值，A相初相角为0°，则： e blv B lv sin t 2E sin t 1 = = 1 = 1 1、电动势的波形 若主磁场的气隙磁密沿圆周按正弦规律分布， 则定子导体感应电动势随时间按正弦规律变化：
3、电动势的频率 当p=1,转子转一周,电动势交变一次; 当p对极,转子转一周,电动势交变p次; 若转子每分钟转速为n,电动势频率为∫ pn 60 当f=50Hz时,n=30001。 汽轮发电机:p=1--n=3000min; 水轮发电机:例p=30-—n=100rmin 同步电机的转速与电网频率有严格不变关系, 即当电网频率一定时,电机转速不变
当 f =50Hz时，n =3000/p。 汽轮发电机： p＝1 ―― n=3000r/min； 水轮发电机：例 p＝30 ―― n=100r/min。 同步电机的转速与电网频率有严格不变关系， 即当电网频率一定时，电机转速不变。 3、电动势的频率 若转子每分钟转速为n，电动势频率为 当p＝1，转子转一周，电动势交变一次； 当p对极，转子转一周，电动势交变p次； 60 pn f =
四、同步电机的运行状态 当定子(电枢)绕组中流过对称三相电流时,定子 将产生电枢磁动势及相应的电枢磁场(包括在气隙 中以同步转速旋转的电枢反应磁场和电枢漏磁场) 在气隙中均以同步转速旋转的主磁场和电枢反应磁 场共同合成为气隙磁场。气隙磁场在转子内部深处 沿着主极轴线然后逐渐扭斜,在进入定子时其轴线 已偏离主极轴线一个角度,再加上电枢漏磁场,电 枢合成磁场(包括主磁场、电枢反应磁场和电枢漏 磁场)与主磁场之间的夹角为,称为功率角。它越 大,则磁场所产生的切向力及电磁转矩和电磁功率 也越大
四、同步电机的运行状态 当定子（电枢）绕组中流过对称三相电流时，定子 将产生电枢磁动势及相应的电枢磁场（包括在气隙 中以同步转速旋转的电枢反应磁场和电枢漏磁场）。 在气隙中均以同步转速旋转的主磁场和电枢反应磁 场共同合成为气隙磁场。气隙磁场在转子内部深处 沿着主极轴线然后逐渐扭斜，在进入定子时其轴线 已偏离主极轴线一个角度，再加上电枢漏磁场，电 枢合成磁场（包括主磁场、电枢反应磁场和电枢漏 磁场）与主磁场之间的夹角为δ，称为功率角。它越 大，则磁场所产生的切向力及电磁转矩和电磁功率 也越大
表征电枢合成磁场的等效磁极 N (a)发电机 主极 表征电枢合成磁场的等效磁极 (b)补偿机 ls 主极 表征电枢合成磁场的等效磁极 N (c)电动机 主极
(a) 发电机 (b) 补偿机 (c) 电动机 S N 表征电枢合成磁场的等效磁极 ns δ N0 S0 主极 ns Te δ N0 S0 主极 ns S N 表征电枢合成磁场的等效磁极 ns Te S N 表征电枢合成磁场的等效磁极 ns N0 S0 主极 ns Te = 0