基于耦合电感理论的同步电机数学模型分析

摘要

从耦合电感理论的角度出发,以动生电动势和感生电动势等效分析为依据,运用基本的电磁关理论从不同的方向对同步电机的模型进行讨论,推导出一种同步电机的"新"数学模型,并在"新模型"的支持下讨论与同步电机相关的几个具体问题.按照电机理论，依据电枢磁场对转子磁场产生的影响，当感性负载时，由于电枢反应的去磁作用，电机输出端电压低于电机电动势；当容性负载时，由于电枢反应的增磁作用，电机输出端电压高于电机电动势。这里对于增磁、去磁的解释，涉及到比较复杂的“时空矢量图”。，无论是感性负载，还是容性负载，只需按照电路模型计算就行，Xa上的电压自然地能反映出不同性质的负载对电机端电压的影响，机组制造时，将其功率因数指标配置成与负载功率因数尽量一致为好。目前，通信系统使用的油机都是默认负载功率因数为0.8来制造的，但是由于十多年来开关电源和UPS输入功率因数不断提高，整个局站的功率因数已经达到0.9以上，所以油机若能按照功率因数指标为0.9来制造是最优的。