为什么同步电机的空载电压会与负载电压相等？

Question

如题所述

Answer 1

我也是疑惑这个问题又苦于书上没有明确解释转而求助网上才到这里的。想了一段时间，得出自己的解释(表述可能不是很严谨)，仅作看法交流，以期抛砖引玉：
首先忽略同步电机定子绕组ra及其带来的影响(压降和损耗)。
同步发电机空载时(是负载的一种特殊情况)，负载电流(定子电枢电流)I始终为0，故没有电枢反应及其带来的影响(增磁或去磁)，气隙合成磁动势Fδ就只由转子磁动势提供(关键是方向就在直轴上)。当励磁电流If由0逐渐增大时，发电机端电压也随之上升。
而零功率因数(cosθ=0)特性接有纯感性负载，定子电枢电流为额定值(且电枢电流在时-空矢量图上滞后E090°，ψ=90°，电枢反应磁动势Fa与励磁绕组磁动势基波Ff1反向)，有纯电枢反应去磁作用(关键是由此产生的气隙合成磁动势Fδ方向仍在直轴上)，为弥补去磁作用造成的直流励磁不足，应增大励磁电流If(也叫过励)。
故图中(图片来自胡敏强主编的电机学第三版p248)像是把空载特性曲线向右平移了ΔIf个单位得到了零功率因数特性曲线一样，故两者看上去很像双胞胎(曲线1和2)。
而其他负载特性曲线由于不是纯感性负载，电枢反应会有交轴部分，气隙合成磁动势F δ不再位于直轴上，由此导致曲线形状和空载的不一样了。