问如何正确选择同步发电机的型号和规格

有功功率的调节 　　◆功角特性=f(d)反映了同步发电机的电磁功率随着功角变化的情况。稳态运行时，同步发电机的转速由电网的频率决定，恒等于同步转速，即，发电机的电磁转矩 和电磁功率之间成正比关系： 电磁转矩与原动机提供的动力转矩相平衡其中为空载转矩因摩擦、风阻等引起的阻力转矩）。　　◆可见要改变发电机输送给电网的有功功率 ，就必须改变原动机提供的动力转矩，这一改变可以通过调节水轮机的进水量或汽轮机的汽门来达到。　　◆当功角处于0到范围内时，随着d的增大，亦增大，同步发电机在这一区间能够稳定运行。 而当d >时，随着d的增大，反而减小，电磁功率无法与输入的机械功率相平衡，发电机转速越来越大，发电机将失去同步，故在这一区间发电机不能稳定运行。　　◆同步发电机失去同步后，必须立即减小原动机输入的机械功率，否则将使转子达到极高的转速，以致离心力过大而损坏转子。另外，失步后，发电机的频率和电网频率不一致，定子绕组中将出现一个很大的电流而烧坏定子绕组。因此，保持同步是十分重要的。 　　◆ 综上所述：并联于电网的发电机所承担的有功功率可以通过调节原动机输入的机械功率来改变的。而且电机承担的有功功率的极限是。当0　　◆应当注意，当发电机的励磁电流不变时，d的变化也将无功功率的变化。无功功率随着有功功率的增加而减少，甚至可能导致无功功率改变符号，这是应当避免的。因此如果只要求改变发电机所承担的有功功率时，应该在调节发电机有功功率的同时适当调节发电机的无功功率。 　无功功率的调节　 　　◆接在电网上运行的负载类型很多，多数负载除了消耗有功功率外，还要消耗电感性无功功率，如接在电网上运行的异步电机、变压器、电抗器等。所以电网除了供应有功功率外，还要供应大量滞后性的无功功率。 　　◆ 电网所供给的全部无功功率一般由并网的发电机分担。 　　◆ 电网的电压和频率不会因为一台发电机运行情况的改变而改变，即并网发电机的电压和频率将维持常数。 　　◆ 如果保持原动机的拖动转矩不变(即不调节原动机的汽门、油门或水门)，那么发电机输出的有功功率亦将保持不变。 　　◆图17.11给出了有功功率不变而空载电势变化时，隐极发电机的电势相量图，和的矢端必须落在直线ab和cd上。 　　①如果在某一励磁电流时，正好与平行，此时无功功率为零,发电机输出的全部是有功功率，发电机正常励磁。 　　②如果增加励磁电流到1，则将沿直线ab右移到1 ，将沿直线cd下移至1 ，1滞后于，发电机处于过励状态，输出功率中除了有功功率外，还有滞后性的无功功率； 　　③如将励磁电流减少到2，则沿ba左移到2 ，沿dc 上移到2，2超前于，发电机处于欠励状态，发电机输出功率中除了有功功率外，还有超前性的无功功率。 　　　　　　　　　 　　v形曲线 　　◆可见，通过调节励磁电流可以达到调节同步发电机无功功率的目的。当从某一欠励状态开始增加励磁电流时，发电机输出的超前的无功功率开始减少，电枢电流中的无功分量也开始减少；达到正常励磁状态时，无功功率变为零，电枢电流中的无功分量也变为零，此时 ；如果继续增加励磁电流，发电机将输出滞后性的无功功率，电枢电流中的无功分量又开始增加。 　　◆ 电枢电流随励磁电流变化的关系表现为一个v形曲线。v形曲线是一簇曲线，每一条v形曲线对应一定的有功功率。v形曲线上都有一个最低点，对应cosj=0 的情况。将所有的最低点连接起来，将得到与cosj=0对应的曲线，该线左边为欠励状态，功率因数超前，右边为过励状态，功率因数滞后（见图17.12）。v形曲线可以利用图17.11所示的电势相量图及发电机参数大小来计算求得，亦可直接通过负载试验求得。

由于中小型同步发电机具有结构简单、维护方便、性能优异、运行可靠等一系列优点，在其与柴油机配套成发电机组或移动电站后，就被广泛应用于城镇、农村、建筑、地质、矿山、医院及电讯等国民经济的各部门。因此，同步发电机对每个家庭来说都是必不可少的生活工具，虽然大多数人并没有认识到这一点，但这确是事实。很多人对同步发电机一无所知。下面流体网小编就对中小型同步发电机常见的几种型号规格做一个简单的介绍，通常包括以下几部分内容：1. 产品代号根据标准规定，同步发电机的产品代号为TF，在紧跟TF之后还可以加上表示结构特点的字母，如表示单相的D(无D标示即为三相发电机)，W则表示采用无刷励磁装置等。2.中心高度均用数字表示，单位为mm。3.机座长度用字母表示，例如M表示中机座;L表示长机座;S表示短机座。4.铁芯长度以数字来表示，为铁芯的号数，如2即指铁芯的长度是2号。5.极数用数字表示，指电机磁极的个数，如4即为4个极(也就是2对极)。6.型号说明T2系列小型有刷自励恒压三相同步发电机是目前国内常用的基本系列发电机，这种发电机的励磁方式有三次谐波励磁、相复励磁和可控硅励磁三种，分别用字母S、X和K来表示，并且标注在产品代号T2的后面，在代号之后其他规格的表示法与标准型号相同。TFW系列无刷三相同步发电机是在T2系列发电机基础上发展起来的换代产品。TFW系列与T2系列发电机比较，它具有以下一些优点：(1)采用了省去电刷、集电环或换向器等部件的无刷励磁结构，减少了对发电机的繁琐维护，并提高了发电机的运行可靠性。(2)增加了转速范围，从T2系列唯一的转速1500 r/min基础上，新增加了1000 r/min和750 r/min两种转速，以便于与不同转速的柴油机配套。(3)扩大了功率等级。全系列从180～355共有6个机座号，其规格也由T2系列的15个增加到27个规格，提供了更多的选择。(4)提高了发电机的稳态电压调整率，已达到±2.5%～±1%。(5)增设了阻尼绕组，从而极大地提高了系统稳定性和可靠性，并且既改善了发电机并联运行性能，又抑制发电机的瞬时过电压和转子回路的过电压。(6)励磁系统的过载能力加大，一般在稳态短路情况下，它能使发电机维持3倍额定电流达3s之久。(7)电压波形比较好，空载电压波形畸变率不大于5%。(8)动态性能好，发电机在空载额定电压UN和额定转速时，突加60%额定电流的三相负载(功率因数不超过0.4滞后)，当稳定后再突然甩掉此负载，其电压变化则在(80%～120%)UN的范围内。从突然加载到突然甩掉负载瞬间，其电压恢复至(1%～3%)UN所需时间将不超过1 s。(9)型号举例。 单相同步发电机一般均在三相同步发电机基础上派生设计而成，通常多为隐极式。其定子上嵌置有两套绕组，主绕组占2/3槽数，辅助绕组占1/3槽数。单相同步发电机的效率、稳态电压调整率和波形畸变等电气性能均不及三相同步发电机，所以单相同步发电机的功率都比较小，否则其经济性能将会很差。(10)型号举例ST系列小型单相同步发电机多与小型汽油机(或柴油机)配套组成小型单相交流发电机组，被广泛应用于小型船舶、城镇和农村家庭中。它具有体积轻巧、使用简单、运行可靠等优点。