1 变速恒频发电系统的工作原理
1.1 交流电机的旋转磁场
以单相交流电机为例,单相交流电机有2 个绕组,它们在空间上相差90˚ 正交分布,分别给2 个绕组加入时间上相差90˚ 的交流电。如图1(a)所示,发电机定子上正交分布有2 个绕组,一个是AX,另一个是BY。2 个绕组加上的电流波形如图1(b)所示。我们规定从A 流进X 流出或从B 流进Y 流出为正方向;从X 流进A 流出或从Y 流进B 流出为负方向。
图1 单项交流电机绕组
在t0 时刻,A 绕组上通过的电流为零;B 绕组上通过的电流为负的最大值。根据电磁定律,t0 时刻,两个绕组合成的磁场方向为从左至右方向→。
在t1 时刻,A 绕组上通过的电流为正的最大值,B 绕组上通过的电流为零,根据电磁定律,t0 时刻,两个绕组合成的磁场方向为从上至下方向↓。
在t2 时刻,A 绕组上通过的电流为零,B 绕组上通过的电流为正的最大值,根据电磁定律,t2 时刻,两个绕组合成的磁场方向为从右至左方向←。
在t3 时刻,A 绕组上通过的电流为负的最大值,B 绕组上通过的电流为零,根据电磁定律,t3 时刻,两个绕组合成的磁场方向为从下至上方向↑。
在t4 时刻,正好回到t0 时刻的状态,两个绕组合成的磁场方向为从左至右方向→。电流变化一个周期,两个绕组合成的磁场旋转一周。
旋转磁场的转速为n=60f/p。
同理,如果三相绕组在空间上按120˚ 对称分布,三相绕组在时间上分别加上相位相差120˚ 的三相交流电。同样要在转子铁芯周围形成一个旋转磁场。
旋转磁场的转速n=60f/p。
其中,f 为三相交流电频率。P 为磁极对数。