原创《同步发电机运行计算》：本文是一篇关于同步发电机论文范文，可作为相关选题参考,和写作参考文献。
摘 要：随着国家经济发展水平和人们生活水平的日益提高,生产和生活用电量日益增加,所需的电能供应也随之增加.继而人们对产生电能的关键器件—发电机越来越关注.但大多数人们只是大概的了解发电机长什么样子,很少人知道它的具体构造和运行特性.文章从同步发电机的工作原理入手,较详细的介绍了有关同步发电机运行的各种特性和参数的计算方法.
关键词：同步发电机；运行特性；参数计算
同步发电机由定子和转子两大部分组成,两者之间是气隙.发电机转子是旋转的,转子励磁绕组线圈的两端分别和两个彼此绝缘的滑环连接,外界通过压在滑环上的电刷将直流电传送给励磁绕组,当励磁绕组通电后,产生磁场（有N极、S极）.当转子在原动机的拖动下旋转时,旋转磁场依次切割定子三项对称绕组,从而产生感应电动势,当输出端接入负荷,发电机就会向负载供电.总的来说,同步发电机在磁场中完成机电能量转换,是一种将机械能转化为电能的机械装置.
1同步发电机的分类
1.1按转子结构特点分类
1.1.1隐极同步发电机.隐极同步发电机转子为细长的圆柱体,从外表看没有突出的磁极,故称为隐极.其特点为在不考虑齿槽效应时,气隙均匀,适合于高速旋转,多用于汽轮机.
1.1.2凸极同步发电机.凸极发电机转子由磁极、磁轭、阻尼绕组、转轴和转子支架构成,气隙不均匀,适合于中速或低速旋转,多用于水轮机.
1.2按电机安装特点分类
立式电机、卧式电机.
1.3按励磁方式分类
电励磁式及永磁式电机.
1.4按通风方式分类
开启式、防护式及封闭式电机.
1.5按电机负载分类
均匀负载、交变负载及冲击负载电机.
2同步发电机的运行特性
同步发电机在转速n1,功率因素cosφ保持不变的条件下,定子端电压U,负载电流I,励磁电流If三变量中保持一个量为常数,其他两个量之间的函数关系即为同步发电机的运行特性.
其主要包括空载特性、短路特性、零功率因素负载特性、负载运行特性、电压调整特性和调整特性等.
2.1空载特性
保持同步转速n1不变,定子绕组开路,空载电动势E0和励磁电流If的函数关系E0等于f（If）即为同步发电机空载特性.
2.2短路特性
短路特性是指电枢三相绕组出线端短接,同步转速n1保持不变,电枢绕组短路电流IK和励磁电流If的函数关系.其中IK等于f（If）,两者为线性关系.
2.3零功率因数负载特性
零功率因数负载特性就是cosφ等于0时的负载特性.该特性曲线和空载特性曲线形状相似,并通过曲线可以求出电枢绕组漏电抗.
2.4负载特性
电枢反应的不同性质和和内功率因数角ψ（相电动势E和相电流I的夹角）的大小有关.以隐极发电机为例.
ψ等于0°电枢反应为交轴电枢反应
ψ等于90°电枢反应为直轴去磁作用
ψ等于-90°电枢反应为直轴助磁作用
ψ>0°任意角电枢反应既有直轴电枢分量,又有交轴电枢分量.
2.5电压调整特性
同步发电机电压调整特性也成为外特性,是指同步转速n1、励磁电流If和负载功率因素cosφ不变,改变负载电流I,端电压U的变化曲线.它反映了负载性质不同时,端电压随负载变化而变化的情况.
带cosφ等于1纯电阻负载时,端电压随负载增大降落较少；带cosφ等于0.8的电感性负载时,端电压随负载增大降落较多；带cosφ等于0.8的电容性负载时,端电压随负载增加而升高.
2.6调整特性
它反映的是负载电流变化时,为维持端电压不变,励磁电流的变化曲线.其特征和电压调整特性相对应.
3同步发电机参数计算（以隐极为例）
3.1磁动势计算
3.1.1转子励磁绕组基波磁动势幅值
Ff1等于kfNf If
其中kf为励磁磁动势波形因数；Nf为励磁绕组匝数；If为励磁电流.
3.1.2定子三相绕组基波电枢磁动势幅值
F1等于1.35kdp1
其中N1为定子绕组每项串联匝数；P为极对数；kdp1为基波绕组系数；I为定子电流.
3.2电动势计算
3.2.1电枢反应电动势Ea 可用下式计算
Ea等于-jIXa
式中I为电枢电流；Xa为每相绕组电枢反应电抗.
3.2.2空载电动势
E0等于U+IZs
式中Zs为同步电机每项绕组同步电抗.
3.3电抗计算
3.3.1同步电抗测定
Xs等于
其中E0为空载电动势；IK为短路电流.
3.3.2保梯电抗计算
保梯电抗在一定条件下可看做为电枢绕组漏电抗
Xδ等于
式中Eδ为一相绕组中感应的气隙电动势.
3. 4有功功率计算
同步发电机有功功率为
Pem等于msinθ
其中Xs为同步电抗；θ为同步发电机功角.
3. 5过载能力计算
最大电磁转矩超出额定电磁转矩一的比列即为过载能力
km等于等于
式中θN为发电机额定运行时的功角.
4同步发电机 的并联合闸
理想并联合闸的条件：
发电机频率和电网频率相同；发电机电压幅值和电网电压幅值相同；发电机电压相序和电网电压相序相同；发电机电压相位和电网电压相位相同.
判别合闸条件是否满足的两个基本方法：暗灯法和灯光旋转法.
5结语
同步发电机是我们日常生活中常用的机械装置,现代社会中使用的交流电能,几乎全由同步发电机产生.因此掌握同步发电机的运行特性及参数计算,对每个电气技术人员来说都十分重要.
参考文献
[1] 孙旭东,王善铭.电机学[M].清华大学出版社,2006年9月第一版.
[2] 金续曾.中小型同步发电机使用和维修[M].中国电力出版社, 2004年7月第一版.
[3] 周德贵,巩北宁.同步发电机运行技术和实践[M].中国电力出版社,2004年12月第一版.
同步发电机论文参考资料：
结论：同步发电机运行计算为关于本文可作为相关专业同步发电机论文写作研究的大学硕士与本科毕业论文三相交流同步发电机论文开题报告范文和职称论文参考文献资料。
