稀土永磁同步電機之永磁同步發(fā)電機的電樞反應

    一、電樞電流f與勵磁電動勢戶。同相位圖9一6 ( a）為一臺兩極同步發(fā)電機的示意圖，每相繞組用一個集中線圈表示，磁極畫成凸極式。電樞繞組中電動勢和電流的正方向規(guī)定為從首端流出、從尾端流人。在圖9一6 ( a）所示的瞬間，主極軸線（直軸）與電樞A相繞組的軸線正交，A相繞組交鏈的主磁通為零。因為感應電動勢滯后于產(chǎn)生它的磁通90 。，故A相勵磁電動勢戶0A的瞬

時值此時達到正的最大值，其方向如圖9一6所示；B 、 c兩相的勵磁電動勢戶OB和戶。 C分別滯后于A相電動勢1200和2400，如圖9一6 ( b）中的相量圖所示。若電樞電流1與勵磁電動勢戶。同相位，即內(nèi)功率因數(shù)角鞏～0o，則在圖示瞬間，A相電流也將達到正的最大值，B相和C相電流分別滯后于A相電流120 。和2400，如圖9一6( b）所示。由電機學理論可知，在對稱三相繞組中通以對稱三相電流時，若某相電流達到最大值，則在同一瞬間，三相基波合成磁動勢的幅值（軸線）就將與該相繞組的軸線重合。因此在圖9一6 ( a）所示瞬間，基波電樞磁動勢Fa的軸線應與A相繞組軸線重合。相對于主磁極而言，此時電樞磁動勢的軸線與轉子的交軸重合。由于電樞磁動勢和主磁極均以同步轉速旋轉，它們之間的相對位置始終保持不變，所以在其他任意瞬間，電樞磁動勢的軸線恒與轉子交軸重合。由此可見，鞏一0 ”時，電樞反應磁動勢是一個純交軸的磁動勢，即。交軸電樞磁動勢所產(chǎn)生的電樞反應稱為交軸電樞反應。由于交軸電樞反應的存在，氣隙合成磁場B與主磁場B 。之間形成一定的空間相角差，并且幅值有所增加，稱之為交磁作用。正是由于交軸電樞應的存在，使磁極受到力的作用而產(chǎn)生電磁轉矩。由圖9一6 ( c）可見，對于發(fā)電機，當鞏一0o時，主磁場將超前于氣隙合成磁場，于是主極上將受到一個制動性質(zhì)的電磁轉矩。交軸電樞磁動勢與電磁轉矩的產(chǎn)生及能量轉換直接相關。由圖9一6 ( a）和（b）可知，用電角度表示時，主磁場及與電樞磁動勢Fa之間的空間相位關系，恰好與A相的主磁通幣0A與A相電流iA之間的時間相位關系相一致，且圖9一6 ( a )的空間矢量與圖9一6 ( b）的時間相量均為同步旋轉。于是，若把圖9一6 ( b）中的時間參考軸與圖9一6 ( a）中的A相繞組軸線取為重合，就可以把圖9一6 ( a）和圖9一6 ( b）合并，得到一個時一空統(tǒng)一矢量圖，如圖9一6 ( d）所示。由于三相電動勢和電流均為對稱，所以在統(tǒng)一矢量圖中僅畫出A相的勵磁電動勢、電流和與之交鏈的主磁通，并把下標A省略，寫成它。I和訪。 在統(tǒng)一矢量圖中，F(xiàn)n既代表主極基波磁動勢的空間矢量，也表示時間相量訪。的相位；i既代表A相電流相量，又表示電樞磁動勢Fa的空間相位。需要注意的是，在統(tǒng)一矢量圖中，空間矢量是指整個電樞（三相）或主極的作用，而時間相量僅對一相而言。

二、電樞電流i與勵磁電動勢戶不同相位

現(xiàn)在進一步分析電樞電流i與勵磁電動勢戶。不同相位時的情況。在圖9一7 ( a）所示瞬間，A相繞組的勵磁電動勢戶。達到正的最大值。若電樞電流滯后于勵磁電動勢某一相角鞏（0 。＜鞏＜90 。），則A相電流在經(jīng)過時間t一鞏／。后才達到其正的最大值。也就是說，t一鞏／田秒后電樞磁動勢的幅值才與A相繞組軸線重合。所以在圖9一7 ( a）所示瞬間，電樞磁動勢Fa應在距離A相軸線鞏電角度處，即Fa滯后于主極磁動勢Fn以900＋鞏電角度。由于電樞磁動勢與主極磁動勢同方向、同速旋轉，所以它們之間的相對位置將一直保持不變。不難看出，此時電樞磁動勢Fa可以分成兩個分量，一個為交軸電樞磁動勢凡q，另一個為直軸電樞磁動勢凡d，即。