UPD9707AGU可见,ju滞后于电压U一个相位q,其大小为:

                 qu=arctgx/rj                     (4-2)

iju的副值为:

                 iju=kuu/rj2+x2                (4-3)

同理,可求得由电流互感器产生的电流分量为:

       iju=kiz/z+zj

          =ΚⅠjxm/rj+jxj+jxmi

          =kijxm/rj+jxi

          =kixm/rj2+x2(x+jrj)i                      (4-4)

可见,iji超前于电流i一个相位ai,其大小为:

        qi=arctgrj/x                (4-5)

iji的幅值为:

        iji=kixmi/rj2+x2            (4-6)

因为:

         tg(qu+qi)=tgqu+tgqi/1-tgqutgqi

                       =X/RJ+rj/X/1-(X/rj)(rj/x)

                       =8

所以:

            δu+δi=t/2                  (4-7)

当发电机带阻感性负载时,电压超前于电流一个甲角,可以画出这时的相量图,如图4-9(a)所示。iju与iji的夹角ε为:

                       ε=δu+δi-q=t/2-q                          (4-8)

不同性质负载时的相量图(a)阻感性负载 (b)纯电阻负载

由图可见,由变压器产生的励磁电流分量iju的大小正比于发电机端电压u,由电流互感器产生的励磁电流分量iji的大小正比于发电机的负载电流i,两个电流分量的相位差与负载的性质即甲的大小有关。据此可以画出发电机带纯电阻负载时的相量图,如图4-9(b)所示。纯电感负载及纯电容负载时的相量图如图4-10(a)、(b)所示。

不同性质负载时的相量图(a)纯电感负载(b)纯电容负载

对纯电阻负载,其功率因数为1,即q=0,ε=π/2,iju与iji互相垂直,如图4-9(b)所示。因此,合成励磁电流ij的大小为:ij=iju2+iji2

对纯电感负载,其功率因数为零,即q=π/2,qε=0,iju与iji同相位,如图4-10(a)所示。这时ij的大小为:

                ij=iju2+iji2

电容负载,其功率因数为零,q=-π/2,ε=π,iju与Iji反相位,如图4-10(b)所示。合成励磁电流ij的大小为:

                  ij=iju+iji                (4-11)

对比图4-9、图4-10可以看出,载时,相最大,容性负载时已经知道,感电,因此,相复励补偿负载电,即电压变化量较小。需要注电枢反应的作用,但由于参数及各相关部件性,实际上难以做到完全补偿,发电机电压仍有5%左右的变化,因此必须配置调压器才能达到较高的调压精度。

旋转整流器式无刷励磁系统,由于有刷励磁系统中的电刷及滑环是电机中故障率较高的部件,因而影响了供电系统的可靠性。目前广泛采用的是带旋转整流器的无刷交流发电机。和自励式两种。下面分述其结构及原理。

自励式,原理电路如图4-11所示,由交流磁机发电机组成。由于是自励式,同样需要解决起励可靠及强励磁能力的问题。前者可以通过在交流励磁机定子磁极中加装永磁铁的方法解决;而后者可以采用相复励电路作为励磁机的励磁电路,既解决了强励磁问题,又使发电机有较硬的外特性,减轻了调压器负担。

BC定子转子交流励磁机主发电机,这种自励式无刷交流发电机由两级同步发电机组成,因此又称为两级无刷交流发电机。电枢式同步发电机,其流主发电调压器机去了.