同步發(fā)電機(jī)的序分量電抗 同步發(fā)電機(jī)的序分量電抗X1、X2、X0 分析同步發(fā)電機(jī)不對(duì)稱運(yùn)行的基本方法是對(duì)稱分量法。應(yīng)用對(duì)稱分量法，可以把發(fā)電機(jī)不對(duì)稱的三相電壓、電流及其所激勵(lì)的磁勢(shì)分解為正序分量、負(fù)序分量和零序分量，然后對(duì)各個(gè)分量分別建立的端點(diǎn)方程式和相序方程式，求解各序分量并研究各序分量分別所產(chǎn)生的效果， ，將它們疊加起來，就得出實(shí)際不對(duì)稱運(yùn)行的結(jié)果和影響。實(shí)踐證明，在不計(jì)飽和時(shí)，上述方法所求得的結(jié)果，特別是對(duì)于基波分量基本上是正確的。 在不對(duì)稱運(yùn)行時(shí)，同步發(fā)電機(jī)的空氣隙磁場(chǎng)為一橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，即除了正序旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)以外，尚有負(fù)序旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。因?yàn)樗鼈兊男D(zhuǎn)方向不同，所以轉(zhuǎn)子回路的反應(yīng)也各不相同；對(duì)不同相序的電流，同步電機(jī)呈顯的電抗也就有不同的數(shù)值。 當(dāng)同步電機(jī)對(duì)稱運(yùn)行時(shí)，如前面各章所討論的情形，定子電流為一穩(wěn)定的對(duì)稱三相電流，實(shí)際上即一組正序分量，它們所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)（即正序旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)）和轉(zhuǎn)子之間沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，這個(gè)磁場(chǎng)并不能在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，這個(gè)電流所遇到的電抗便是同步電抗。故同步電機(jī)的正序電抗即系同步電抗，不對(duì)稱運(yùn)行時(shí)，負(fù)序電流所產(chǎn)生的負(fù)序旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)以同步速向著和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向相反的方向旋轉(zhuǎn)，即該磁場(chǎng)將以兩倍同步速載切轉(zhuǎn)子繞組，將在轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)一個(gè)兩倍于電源頻率的交變電流。對(duì)于負(fù)序旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)而言，轉(zhuǎn)子繞組的作用為一短路繞組，致使負(fù)序電流所遇到的便不再是同步電抗，而是另一個(gè)電抗x2，稱它為負(fù)序電抗，其數(shù)值遠(yuǎn)較同步電抗為小。 負(fù)序旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在轉(zhuǎn)子激磁繞組和組尼繞組中所感應(yīng)的兩倍頻率的交變電流，將引起附加的銅損耗；負(fù)序旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)還將在轉(zhuǎn)子表面產(chǎn)生渦流，從而引起附加表面損耗。這些損耗都將使轉(zhuǎn)子溫升提高。此外，負(fù)序旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)還將在轉(zhuǎn)子軸和定子機(jī)座引起振動(dòng)。 根據(jù)我國(guó)“發(fā)電機(jī)運(yùn)行規(guī)程”規(guī)定：在額定負(fù)載連續(xù)運(yùn)行時(shí)，汽輪發(fā)電機(jī)三相電流之差，不得超過額定值的10%，水輪發(fā)電機(jī)和同步補(bǔ)償機(jī)的三相電流之差，不得超過額定值的20%，同時(shí)任一相的電流不得大于額定值。在低于額定負(fù)載連續(xù)運(yùn)行時(shí)，各相電流之差可以大于上面所規(guī)定的數(shù)值，但應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)確定。 當(dāng)零序電流流過定子繞組時(shí)，由各相零序電流所產(chǎn)生的三個(gè)脈動(dòng)磁勢(shì)，其幅值相等，時(shí)間上同相，而三者在空間各相隔120°電角度，因此三相零序基波全成磁勢(shì)恰相至抵消，不形成氣隙互磁通，只存在一些漏磁場(chǎng)，數(shù)值一般很小。零電流所遇到的電抗為帶有漏抗性質(zhì)的零序電抗，用代表，較更小。 由于現(xiàn)代電力系統(tǒng)的規(guī)模很大，在正常運(yùn)行時(shí)負(fù)載電流的嚴(yán)重不對(duì)稱是不常見的。具有實(shí)際意義的不對(duì)稱運(yùn)行情況為故障狀態(tài)，如單相接地短路、二相短路和二相接地短路等。

發(fā)電機(jī)無觸點(diǎn)點(diǎn)火系統(tǒng)之所以應(yīng)用較廣是因?yàn)檫@個(gè)原因 無觸點(diǎn)磁電機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng) 無觸點(diǎn)磁電機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)是通過觸發(fā)線圈（傳感器）獲取觸發(fā)電流的，通過控制晶體管或晶閘管來控制點(diǎn)火線圈初級(jí)電流的通斷，使次級(jí)線圈產(chǎn)生高電壓。無觸點(diǎn)磁電機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)又稱為磁電機(jī)半導(dǎo)體點(diǎn)火系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱PEI。無觸點(diǎn)點(diǎn)火系統(tǒng)無需保養(yǎng)，成本不高，技術(shù)上也不復(fù)雜，所以應(yīng)用較廣?，F(xiàn)在的小型柴油機(jī)幾乎全部都使用這種無觸點(diǎn)磁電機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)。 無觸點(diǎn)磁電機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)按照點(diǎn)火能量?jī)?chǔ)存方式的不同，可分為電感式和電容式兩種。目前，在小型柴油機(jī)（摩托車和柴油發(fā)電機(jī)組）上廣泛使用的是電容式。電容式點(diǎn)火系統(tǒng)是以磁電機(jī)為電源，將點(diǎn)火能量?jī)?chǔ)存在電容器中的點(diǎn)火系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱CDT點(diǎn)火系統(tǒng)。根據(jù)觸發(fā)線圈結(jié)構(gòu)形式的不同，CDT點(diǎn)火系統(tǒng)又分為帶觸發(fā)線圈的CDI點(diǎn)火系統(tǒng)和不帶觸發(fā)線圈的CDI點(diǎn)火系統(tǒng)。下面以帶觸發(fā)線圈的CDT點(diǎn)火系統(tǒng)為例講解無觸點(diǎn)磁電機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)的工作原理。 電容放電無觸點(diǎn)磁電機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)主要由磁電機(jī)、電子點(diǎn)火器、點(diǎn)火線圈和火花塞等組成。 （1）電機(jī) 磁電機(jī)是永磁交流發(fā)電機(jī)的簡(jiǎn)稱，它是點(diǎn)火系統(tǒng)和其他用電設(shè)備的電源。磁電機(jī)是借 磁鐵轉(zhuǎn)子繞定子旋轉(zhuǎn)時(shí)，使固定在定子上的線圈切割磁力線而發(fā)電。根據(jù)轉(zhuǎn)子和定子的相互位置，磁電機(jī)可分為如下兩種類型：內(nèi)轉(zhuǎn)子式磁電機(jī)和外轉(zhuǎn)子電機(jī)。 摩托車和機(jī)組等用的磁電機(jī)轉(zhuǎn)子常與飛輪做成一體。常用的四極外轉(zhuǎn)子裝在飛輪內(nèi)，在飛輪上固定四塊尺寸、形狀相同，用鐵氧體材料制成的磁鐵，并沿徑向充磁，相鄰磁鐵的極性相反。飛輪體為導(dǎo)磁良好的低碳鋼，是磁路的組成部分。 在作為定子的底板上固定著充電線圈、觸發(fā)線圈和信號(hào)、照明線圈等。充電線圈向點(diǎn)火系統(tǒng)電子點(diǎn)火器中儲(chǔ)能電容器充電。觸發(fā)線圈輸出觸發(fā)脈沖送出點(diǎn)火信號(hào)。信號(hào)、照明線圈分別向摩托車信號(hào)系統(tǒng)和照明系統(tǒng)供電。 四極外轉(zhuǎn)子磁電機(jī)，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)180°，穿過定子線圈鐵芯的磁通和產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)變化一個(gè)周期。也就是說，轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周，線圈上的磁通和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)變化兩個(gè)周期。 （2）電子點(diǎn)火器 電子點(diǎn)火器的全部電子元件通常都封裝在一起。其工作過程可分三個(gè)階段：充電、觸發(fā)和放電。 ①充電 充電線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是正、負(fù)交變的。當(dāng)其電動(dòng)勢(shì)在圖示的上端為正時(shí)，經(jīng)二極管向儲(chǔ)能電容器充電到所需的點(diǎn)火電能。在充電回路中，點(diǎn)火線圈的匝數(shù)少，電感不大，它對(duì)電容器充電沒有明顯的影響。 磁電機(jī)在低速段，隨著轉(zhuǎn)速的升高，充電線圈的電動(dòng)勢(shì)增大，電容器上的端電壓迅速上升。在高速段，雖充電線圈電動(dòng)勢(shì)繼續(xù)增大，但由于充電時(shí)間縮短和充電線圈中的自感電動(dòng)勢(shì)增加，電容器上的端電壓反而下降，這對(duì)點(diǎn)火系統(tǒng)的高速性能不利。 采用小容量的電容器可提高點(diǎn)火系統(tǒng)的高速性能。因?yàn)殡娙萜鞯某潆姇r(shí)間常數(shù)與電容器的容量成正比。減小電容量，可以減小充電時(shí)間常數(shù)，加快電容器的充電，電容器端電壓得以。當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)閉合時(shí)，則充電線圈搭鐵，電容器不能充電，點(diǎn)火系統(tǒng)停止工作。 ②觸發(fā) 來自觸發(fā)線圈上的電子點(diǎn)火器的觸發(fā)信號(hào)通過由觸發(fā)線圈電動(dòng)勢(shì)的正端一二極管VD2一限流電阻R1—R2、C2組成的高通濾波器（使觸發(fā)電流更陡一些）一曰日日閘管SCR控制極（和R3）一觸發(fā)線圈電動(dòng)勢(shì)的負(fù)端的觸發(fā)電流，使晶閘管SCR導(dǎo)通。限流電阻R1的作用是限制觸發(fā)電流，使其不超過晶閘管的允許值。分流電阻R3用以調(diào)整并穩(wěn)定觸發(fā)電流。二極管VD2阻止觸發(fā)線圈L4的負(fù)脈沖加于晶閘管SCR控制極上。為滿足柴油機(jī)在啟動(dòng)等低速時(shí)的點(diǎn)火要求，觸發(fā)線圈L4的匝數(shù)較多。 ③放電 晶閘管SCR觸發(fā)導(dǎo)通時(shí)，電容器上的電能經(jīng)晶閘管SCR陽極、陰極向點(diǎn)火線圈初級(jí)繞組Ll迅速放電，點(diǎn)火線圈鐵芯磁通迅速變化，在次級(jí)繞組上感應(yīng)出使火花塞產(chǎn)生電火花的高壓。 點(diǎn)火提前角由飛輪、曲軸及充電線圈、觸發(fā)線圈的相互安裝位置決定。對(duì)四極外轉(zhuǎn)子式磁電機(jī)而言，飛輪旋轉(zhuǎn)一周，充電線圈、觸發(fā)線圈產(chǎn)生兩次正脈沖，電容完成充、放電兩個(gè)循環(huán)，晶閘管導(dǎo)通兩次，火花塞跳火兩次。對(duì)于二沖程柴油機(jī)來說，有一次是多余的，但沒有壞處，因?yàn)樗前l(fā)生在排氣沖程。但對(duì)四沖程柴油機(jī)來說，則產(chǎn)生4次點(diǎn)火，有3次是多余的，這些多余的跳火會(huì)影響柴油機(jī)的正常工作。為此，常在飛輪外邊緣安裝單獨(dú)的觸發(fā)線圈的磁鐵，使觸發(fā)線圈在飛輪旋轉(zhuǎn)一圈中產(chǎn)生一個(gè)脈沖，火花塞只跳火一次。 電容放電式點(diǎn)火系統(tǒng)能產(chǎn)生快速上升的高電壓；能有效地抑制高壓點(diǎn)火電路中諸如火花塞積炭污染出現(xiàn)的電氣故障；在高轉(zhuǎn)速，觸發(fā)脈沖電壓升高，晶閘管控制極觸發(fā)電壓提前到達(dá)，晶閘管提前導(dǎo)通，點(diǎn)火可自動(dòng)提前，這使電容放電式點(diǎn)火系統(tǒng)在高速范圍能產(chǎn)生一個(gè)穩(wěn)儲(chǔ)能量，增大點(diǎn)火電壓和點(diǎn)火能量。其主要缺點(diǎn)是電壓上升快產(chǎn)生過大的無線電干擾；放電時(shí)間短，火花持續(xù)僅0.1~0.3ms，不能保證混合氣特別是稀混合氣的完全燃燒，不但增加了有害氣體的排放量，而且惡化了燃油經(jīng)濟(jì)性，所以其使用范圍受到較大限制。