SS526DT在介绍均衡线路之前,我们简单回顾一下《电机学》中同步发电机的功角特性及并联电源中的功率调节原理。

同步发电机的电磁功率和功角特性,同步发电机稳定运行时,原动机输人机械功率P1,扣除电机的机械损耗、定子铁耗p尼和附加损耗py后,余下的功率经电磁感应子PM,即有:

PM=P1-(pΩ十uFe+p∫-7)

电磁功率扣除定子绕组的铜耗夕扬后,就是向负载输出的有功功率P2,即:P2=PM-pc             (6-8)

一般铜耗很小,可略去不计,于是有:

PM≈P2=mUIcos甲           (6-9)

式中:ti―同步发电机的相数;

U、r一发电机相电压和负载相电流有效值;

cos甲一负载功率因数。

以隐极电机为例,可推导出电磁功率的物理表达式:

t=ru・Vsing        (6-10)

式中:E0一发电机的励磁电势,当励磁电流不变时E0也为常数;

tJ―电网电压,可认为是恒定值;

th―隐极电机的同步电抗;

ε-E0与1J之间的相位差角。隐极电机的磁势电势相矢图如图6-7(a)所示。可见,当发电机的励磁电流不变时,电磁功率大小只取决于ε角的大小,为功率角,PM=r(e)曲线称为同步发电机的功角特性,如图6-7(b)所示.

图6-7 隐极电机的相矢图及功角特性,(a)磁势电势相矢图 (b)功角特性

sing=C          (6-11)

P2=u72 Urcos甲

ε角又称其中C为常数,而j、U、t均为定值,所以有:

EOsing=c

rcos甲=c

式(6-13)说明,在恒定的有功功率下调节励磁电流时,发电机的空载电势也会变化,但E0在横轴上的投影不变,即电势相量E0端点的变化轨迹为垂直线CD,而电流相量r的变化轨迹是水平线AB,如图6-9(a)所示;图6-9(b)则按此规律画出了4种不同情况下的相量图。

图6-9 与无穷大电网并联时无功功率的调节

图6-9(b)中,E02为正常励磁时的电势。此时负载电流r2与U同相,cos甲=1,定子电流只有有功分量,数值最小。当增大励磁时,E01>E02,为了保持电网电压不变,发电机需要输出一个感性的无功电流r1,以便增大去磁效应;而当励磁电流减小时,有E03<E02,同理,为了维持电网电压U不变,发电机输出一个容性的无功电流r3,起增磁作电机的励磁电流,发电机输出的无功功率,就会变化同容量发电机的并联运行用。可见,在飞机上经常是两台或四台同容量同步发电机并联运行,组成容量有限的电网。这时调节一台发电机的有功或无功功率时,将会引起电网电压和频率的变化,这是与无穷大电网并联.

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