89099对电枢反应的补偿有余,使发电机电压略有上升。随着负载电流增大,电流互感器逐渐饱和,其副边输出电流下降,复励电流与ij2增加缓慢,补偿作用减弱,因此,发电机电压又呈下降趋势。正常复励时,应使发电机的空载和满载电压保持为额定值。

曲线2为欠复励时的外特性。与正常复励相比,在负载电流相同的情况下,复励线圈中的电流比正常复励时小,对电枢反应补偿不足,因此,发电机电压随负载电流增大而下降。

曲线3为过复励时的外特性。负载电流相同情况下,复励线圈中的电流比正常复励时大,因此,发电机电压高于正常复励的电压。

这种复励电路中,复励线圈中的电流大小只与负载电流的大小有关,而与负载性质无关。以上的外特性是假设发电机带感性负载时得出来的。由于同步发电机的电枢反应与负载性质有关,感性负载的去磁作用大,阻性负载的去磁作用较小,而容性负载具有增磁作用。

因此,发电机的外特性会随负载性质而变化。可见,这种复励电路不能完全补偿负载电流的电枢反应。

如果励磁电流既能随负载电流的大小而自动调整,又能随负载电流的功率因数而变化,这样的励磁电路不仅具有强励磁能力,而且能保证发电机带不同性质负载时的外特性基本一致,从而有效减轻调压器的负担。具有这种功能的复励电路称为相复励电路,其原理电路如图4-6所示。

电流互感器,电源变压器,无刷发电机,调压电阻,电压相加型相复励电路.

相复励电路的结构及工作原理,与普通的复励电路(见图4-4)相比,可以看出两

者在电路结构上的差别。在复励电路中,两套励磁绕组互相独立,其中的励磁电流ij1、ij2分别与发电机端电压及负载电流的大小成正比,而与电压与电流之间的相位差(即负载功率因数∞s甲)无关。而在相复励电路中,电流互感器的副边与变压器副边串联,副边电压进行相量叠加后,再输入到整流器。可见,整流器输人端的电压大小取决于互感器及变压器副边电压的相量和,因而其大小不仅与电压和负载电流的大小有关,而且与两者的相位差有关,也即与负载的性质有关。

相复励电路可以有多种形式,图4-6所示为电压相加型相复励电路。相复励电路可以与自励式有刷交流发电机配套使用,也可以和带旋转整流器的两级式无刷交流发电机配套工作,如波音707飞机上采用的就是这种带有相复励电路的两级式无刷交流发电机。图4-7所示为一相电压相加型相复励电路简化原理图。

电压相加型相复励电路一相简化原理图,图4-7中,与电流互感器副边并联的为复励阻抗z。从理论上来说,复励阻抗必不可少,如果z=0,电流互感器副边被短路,不起作用,励磁电压只与发电机端电压有关;如果z=∞,则电流互感器相当于理想电流源,励磁电流只取决于负载电流,而与变压器无关。但实际上,由于电流互感器并不是理想的恒流源,其励磁电抗X″并不是无穷大,尤其是当电流互感器的磁路有气隙时,励磁电抗X″较小,因此可以起到复励阻抗的作用,而不必特意外加复励阻抗。

为了分析方便,将励磁电路等效到交流侧,励磁阻抗为马,马=马+j焉,其中凡为

励磁电阻,包括励磁绕组电阻和整流器的正向电阻,焉为励磁绕组的电抗。电流互感器用一个非理想的受控电流源表示,与其并联的阻抗z为电流互感器的励磁电抗,即z=jXm,ki为电流互感器的变流比,Κ′r=1/ki=w1/w2,r为负载电流。变压器用受控电压源表示,Ku为变压器的变压比。其等效电路如图4-8所示。

根据叠加原理,受控电压源产控电流,产生的电流成。由图4-8可得由变压器产生的流分量为:

            iju=kuu/z+zj=kuu/rj+jxj+jxm

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