关于发电机的有功与无功的关系

关于发电机的有功与无功的关系

发电机转子由原动机带到旋转，每分钟3000转。发电机转子上有一个线圈，通过电刷和滑环，可以把励磁电压加在转子线圈上，形成励磁电流。励磁电流通过转子线圈，按照“右手螺旋定则”形成磁场。由于转子每分钟3000转，所以，转子磁场以每秒50次的速率切割定子线圈，使定子线圈感应出50赫兹的交流电势，又因为定子三相线圈在空间上成120度排列，所以定子三相电势在时间上相差120度（电角度）。改变励磁电流的大小就可以升高或降低定子感应电势。

好了。当合上发电机出口开关，发电机经过同期并入电网就可以接带负荷。无功负荷由励磁电流大小决定，有功负荷多少由原动机功率决定（即汽轮机调门开度）。那么有功和无功是什么关系呢？请注意：在发电机三相感应电势的作用下，形成三相定子电流，这个定子电流和定子电压不是同相位的，它们的相位差取决于负载的性质。因为通常的负载都是电感性的，所以发电机的三相电流都是滞后三相电压大约30度左右，对应的功率因数为0.8--0.9左右。由于电流和电压有相位差，我们可以把电流分成与电压同相和与电压滞后90度的两部分（矢量的分解应该知道的）。与电压同相的部分就是有功分量，三相电流有功分量乘以线电压再乘根号3就是有功功率。与电压成90度的部分就是无功分量，三相电流无功分量乘以线电压再乘根号3就是无功功率。OK!

也就是说发电机输出的有功和无功都包含在定子电流里面。有功和无功的比例取决于功率因数，也就是取决于电流和电压的相位差。

张斌

2011-12-7