前面講過有關隱極式發(fā)電機的問題，這次我們來說說凸極式發(fā)電機，看看相比于隱極式發(fā)電機來說，凸極式發(fā)電機有什么特點？

 

凸極式發(fā)電機定、轉(zhuǎn)子之間的氣隙是不均勻的，極掌下氣隙比較小，而兩極之間氣隙比較大，就是說，凸極式同步發(fā)電機縱軸和橫軸的磁路磁阻不同。因此，在氣隙不同位置上電樞磁勢就會產(chǎn)生不同的電樞磁通。

 

在分析同步發(fā)電機電樞反應時已知，在一般情況下，電樞電流可分解為假想的兩個電流分量，即縱軸電流分量Id=IssinΨ和橫軸電流分量Iq=IscosΨ。這兩個分量分別建立磁勢Fd和Fq，而這兩個磁勢分量又分別產(chǎn)生縱軸電樞反應磁通Ψd和縱軸電勢Ed及橫軸電樞反應磁通Ψq和橫軸電勢Eq，這兩個電勢相加，即得總的電樞反應電勢Es。此外，其他各量均與隱極式相同。在忽略定子繞組電阻的情況下，凸極式發(fā)電機一相定子繞組電勢平衡方程式為

 

E0+Ed+Eq+EL=U                   （2-38）

 

或

 

E0=U-Ed-Eq-EL                   （2-39）

 

如果發(fā)電機磁路沒有飽和或不考慮磁路飽和影響，Ed和Eq也可用電抗壓降來表示，即

 

（2-40）

 

式中  Xsd——縱軸電樞反應電抗；

 

Xsq——橫軸電樞反應電抗。

 

Ed和Eq分別滯后于對應的Id和Iq90?。Xsd和Xsq的大小分別反映縱軸和橫軸電樞反應的強弱。

 

由于定子漏磁通也是由定子電流IS產(chǎn)生的，也將IS視為Ed和Eq的向量和，故漏感應電勢為

 

EL=-jIsXL=-j（id+iq）XL=-jIdXL-jIqXL       （2-41）

 

E0=U+jIdXsd+jIqXsq+jIdXL+jIqXL

 

=U+jId（Xsd+XL）+jIq（Xsq+XL）

 

=U+jIdXd+jIqXq                      （2-42）

 

式中  Xd——凸極式同步發(fā)電機縱軸同步電抗；

 

Xd——橫軸同步電抗。

 

或?qū)⑹剑?-24）改寫為

 

U=E0-jIdXd-jIqXq

 

這個關系說明，凸極式發(fā)電機也像直流發(fā)電機一樣，用一個簡單的等效電路表示，如圖2.112所示。圖中E0為空載電勢，它的內(nèi)阻抗由Xd和Xq并聯(lián)組成。

 

在負載大小和性質(zhì)以及同步電抗已知的情況下，可以畫出凸極式同步發(fā)電機的向量圖，如圖2.113所示。

 

從上面分析可知，Xd和Xq是凸極式同步發(fā)電機的基本參數(shù)，它反映凸極式發(fā)電機磁場和磁路的情況。對于凸極式發(fā)電機，縱軸方向比橫軸方向的磁阻大，因此， 在同樣的電樞反應磁勢作用下，φsd＞φsq，因而Xsd＞Xsq，Xd＞Xq。

 

對于隱極式發(fā)電機，縱、橫軸兩個方向的磁阻基本相等，所以Xsd=Xsq=Xs，Xd=Xq=Xt。