隱極與凸極發(fā)電機(jī)的同步電抗

（1）隱極同步發(fā)電機(jī)的同步電抗

電樞反應(yīng)磁場(chǎng)在定子每相繞組中所感應(yīng)的電樞反應(yīng)電勢(shì)Ea，可以把它看作相電流所產(chǎn)生的一個(gè)電抗電壓降這個(gè)電抗便是電樞僅應(yīng)電抗Xa。即Ea=-jIXa，進(jìn)一步再把Xa與漏磁Xa合并為一個(gè)電抗Xs=Xa+X,這個(gè)Xs就稱為同步電抗?？紤]定子的銅耗，則可寫出同步阻抗Zs=r_a+jXs的表示式。

就物理意義而言，同步電抗包含兩部分一部分對(duì)應(yīng)于定子繞組的漏磁通，另一部分對(duì)應(yīng)于定子電流所產(chǎn)生的空氣隙旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。在實(shí)際應(yīng)用上，我們通常不把它們分開，而把Xa+X當(dāng)作一個(gè)同步電抗來(lái)處理。這是因?yàn)?，?）在計(jì)算同步電機(jī)的各種性能時(shí)，一般只需要應(yīng)用同步電抗，無(wú)需把它的兩個(gè)組成部分分開；（2）在實(shí)際測(cè)量時(shí)，直接測(cè)定同步電抗要較分別測(cè)定Xa及X為方便。

電樞反應(yīng)電抗對(duì)應(yīng)于通過空氣隙的互磁通，亦即對(duì)應(yīng)于定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，因此它的數(shù)值很大。顯然要大于和定子繞組漏磁通相應(yīng)的定子漏抗。因?yàn)槁┛筙數(shù)值甚小，所以同步電抗與電樞反應(yīng)電抗在數(shù)值上相差不大。

電樞反應(yīng)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子都以同步速同方向旋轉(zhuǎn)。定子磁場(chǎng)并不切割轉(zhuǎn)子繞組，同步電抗也就為定子方面的總電抗。雖然轉(zhuǎn)子繞組在電路方面不起副繞組的作用，但轉(zhuǎn)子鐵芯為旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)所經(jīng)磁路的一個(gè)組成部分，所以在磁路方面卻起著重要作用。如把轉(zhuǎn)子抽去，則定了電流所遇到的電抗將不再是電樞反應(yīng)電抗或同步電抗，而將接近于漏抗X。

需要強(qiáng)調(diào)指出，只有當(dāng)定子流過對(duì)稱電流時(shí)，亦即只有當(dāng)空氣隙磁場(chǎng)為圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)時(shí)，同步電抗才有意義。當(dāng)定子繞組中流過不對(duì)稱三相電流時(shí)，我們便不能無(wú)條件地應(yīng)用同步電抗，這一點(diǎn)將在后文中闡明。

(2)凸極同步發(fā)電機(jī)的同步電抗Xd、Xq

對(duì)凸極同步發(fā)電機(jī)，因磁路并不是均勻的，所以電樞電流需要分解為直軸分量Id和交軸分量Iq來(lái)分別討論。

交軸同步電抗X_q：電樞反應(yīng)的存在是實(shí)現(xiàn)能量傳遞的關(guān)鍵，假如β=0，I與E₀同相,根據(jù)左手定則，電磁力將構(gòu)成反轉(zhuǎn)子方向的轉(zhuǎn)矩，此時(shí)的電流為有功電流I=I_q，I_q所產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩與原動(dòng)轉(zhuǎn)矩相平衡。此時(shí)電樞反應(yīng)在定子繞組中產(chǎn)生的電勢(shì)E_aq與I（或I_q）成正比，它們之間的比例常數(shù)為電樞反應(yīng)交軸電抗X_aq,于是有E_aq=-jX_aqI_q?？紤]定子的漏磁，交軸同步電流X_q=X+X_aq。

直軸同步電抗X_d:同理：當(dāng)β=90º，則得到直軸同步電抗X_d,直軸同步電抗X_d=X+X_ad。

對(duì)凸極同步發(fā)電機(jī)而言，d軸的磁路和q軸的磁路是不相同的，而且磁勢(shì)所產(chǎn)生的磁密分布波也已不再是正弦波，我們這里討論的均為正弦基波參數(shù)的同步電抗，對(duì)隱極機(jī)而言兩個(gè)軸向的磁路基本相同，因而電樞反應(yīng)也就無(wú)需分解為直軸分量和交軸分量了，X_d=X_q,需用一個(gè)參數(shù)Xs=X+Xa來(lái)代表同步電抗就可以。

同步電抗為同步電機(jī)的重要參數(shù)，常用標(biāo)么值表示，以每相額定電壓為電壓的基值，以相額定電流為電流基值，以這兩基值的比值為阻抗的基值。隱極同步發(fā)電機(jī)的同步電抗標(biāo)么值在0.9~3.5之間；凸極式同步電機(jī)的直軸同步電抗在0.6~1.6之間，交軸同步電抗在0.4~1.0之間。