電機(jī)與電力拖動(dòng)（第2版）（十一五國家規(guī)劃）第七章第2節(jié)

7.2同步電動(dòng)機(jī)的電路分析

1．電樞反應(yīng)從同步電動(dòng)機(jī)的基本工作原理看出，要使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)以拖動(dòng)機(jī)械負(fù)載，定子必須吸收電源的電能，并借助電磁作用將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能后傳遞給轉(zhuǎn)子。同步電動(dòng)機(jī)的定子是電能轉(zhuǎn)換的樞紐，所以定子也稱為電樞，定子繞組也稱為電樞繞組。同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子以同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)時(shí)，氣隙中的磁動(dòng)勢便由旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子直流磁動(dòng)勢與電樞旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢合成。因?yàn)槭窃诳臻g上相對靜止的，有（7-1）同步電動(dòng)機(jī)負(fù)載運(yùn)行時(shí)，若負(fù)載增大，則要求傳遞給轉(zhuǎn)子的機(jī)械能隨之增大，即要求電樞從電源吸收的電能隨之增大。也就是說，在電源電壓一定時(shí)，電樞電流隨負(fù)載的增大而增大。電樞電流的增大將使電樞磁動(dòng)勢相應(yīng)增大，從而使氣隙的合成磁動(dòng)勢相應(yīng)增大。我們把電樞磁動(dòng)勢對氣隙合成磁動(dòng)勢的影響，稱為同步電動(dòng)機(jī)的電樞反應(yīng)。2．電壓平衡關(guān)系隱極式同步電動(dòng)機(jī)的氣隙是均勻的，氣隙中各處的磁阻相同，磁通也相同。為簡便起見，以下的討論以隱極式同步電動(dòng)機(jī)作為對象。同步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，會(huì)在電樞繞組中感應(yīng)出三個(gè)不同的感應(yīng)電勢，它們分別是：電樞繞組切割轉(zhuǎn)子勵(lì)磁磁通產(chǎn)生的感應(yīng)電勢，稱為勵(lì)磁電勢；電樞繞組切割電樞旋轉(zhuǎn)主磁通產(chǎn)生的感應(yīng)電勢，稱為電樞電勢；電樞繞組切割電樞漏磁通產(chǎn)生的感應(yīng)電勢，稱為漏磁電勢。由于電樞旋轉(zhuǎn)，主磁通、電樞漏磁通都是由電樞磁動(dòng)勢Fa產(chǎn)生的，而電樞磁動(dòng)勢Fa又是由電樞電流產(chǎn)生的。如果忽略磁飽和的影響，那么電樞電勢、漏磁電勢在數(shù)值上均與電樞電流成正比，在相位上均滯后于電樞電流90°，可以將電樞電勢、漏磁電勢都看成是電樞電流在某一電抗上的壓降，有電壓平衡關(guān)系（7-2）（7-3）式中——電樞反應(yīng)電抗

——電樞繞組的漏電抗設(shè)電樞的每相電壓為、每相電阻為。根據(jù)基爾霍夫定律，容易得到同步電動(dòng)機(jī)的電樞電壓平衡方程式（7-4）將（7-2）式、（7-3）式代入上式，得

（7-5）式中——同步電抗同步電抗是常數(shù)，它反映了電樞旋轉(zhuǎn)主磁通、電樞漏磁通對電樞電路的影響。電壓平衡關(guān)系根據(jù)式（7-4）、式（7-5）可以作出隱極式同步電動(dòng)機(jī)的電樞等