UPD9707AGU可見,ju滯后于電壓U一個相位q,其大小為:

                 qu=arctgx/rj                     (4-2)

iju的副值為:

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

同理,可求得由電流互感器產(chǎn)生的電流分量為:

       iju=kiz/z+zj

          =ΚⅠjxm/rj+jxj+jxmi

          =kijxm/rj+jxi

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

可見,iji超前于電流i一個相位ai,其大小為:

        qi=arctgrj/x                (4-5)

iji的幅值為:

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

因為:

         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)

當發(fā)電機帶阻感性負載時,電壓超前于電流一個甲角,可以畫出這時的相量圖,如圖4-9(a)所示。iju與iji的夾角ε為:

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

不同性質(zhì)負載時的相量圖(a)阻感性負載 (b)純電阻負載

由圖可見,由變壓器產(chǎn)生的勵磁電流分量iju的大小正比于發(fā)電機端電壓u,由電流互感器產(chǎn)生的勵磁電流分量iji的大小正比于發(fā)電機的負載電流i,兩個電流分量的相位差與負載的性質(zhì)即甲的大小有關。據(jù)此可以畫出發(fā)電機帶純電阻負載時的相量圖,如圖4-9(b)所示。純電感負載及純電容負載時的相量圖如圖4-10(a)、(b)所示。

不同性質(zhì)負載時的相量圖(a)純電感負載(b)純電容負載

對純電阻負載,其功率因數(shù)為1,即q=0,ε=π/2,iju與iji互相垂直,如圖4-9(b)所示。因此,合成勵磁電流ij的大小為:ij=iju2+iji2

對純電感負載,其功率因數(shù)為零,即q=π/2,qε=0,iju與iji同相位,如圖4-10(a)所示。這時ij的大小為:

                ij=iju2+iji2

電容負載,其功率因數(shù)為零,q=-π/2,ε=π,iju與Iji反相位,如圖4-10(b)所示。合成勵磁電流ij的大小為:

                  ij=iju+iji                (4-11)

對比圖4-9、圖4-10可以看出,載時,相最大,容性負載時已經(jīng)知道,感電,因此,相復勵補償負載電,即電壓變化量較小。需要注電樞反應的作用,但由于參數(shù)及各相關部件性,實際上難以做到完全補償,發(fā)電機電壓仍有5%左右的變化,因此必須配置調(diào)壓器才能達到較高的調(diào)壓精度。

旋轉(zhuǎn)整流器式無刷勵磁系統(tǒng),由于有刷勵磁系統(tǒng)中的電刷及滑環(huán)是電機中故障率較高的部件,因而影響了供電系統(tǒng)的可靠性。目前廣泛采用的是帶旋轉(zhuǎn)整流器的無刷交流發(fā)電機。和自勵式兩種。下面分述其結構及原理。

自勵式,原理電路如圖4-11所示,由交流磁機發(fā)電機組成。由于是自勵式,同樣需要解決起勵可靠及強勵磁能力的問題。前者可以通過在交流勵磁機定子磁極中加裝永磁鐵的方法解決;而后者可以采用相復勵電路作為勵磁機的勵磁電路,既解決了強勵磁問題,又使發(fā)電機有較硬的外特性,減輕了調(diào)壓器負擔。

BC定子轉(zhuǎn)子交流勵磁機主發(fā)電機,這種自勵式無刷交流發(fā)電機由兩級同步發(fā)電機組成,因此又稱為兩級無刷交流發(fā)電機。電樞式同步發(fā)電機,其流主發(fā)電調(diào)壓器機去了.