同步發(fā)電機是將機械能轉(zhuǎn)換為交流電能的一種旋轉(zhuǎn)電磁設(shè)備。它輸入的機械功率P1，一部分通過定、轉(zhuǎn)子磁場的相互作用和電磁感應(yīng)，將機械能轉(zhuǎn)換為交流電能，其電磁功率為PM；另一部分消耗于機械損耗PΩ、定子損耗PFel和雜散損耗Ps。故同步發(fā)電機功率方程式可表示為

 

P1=PM+PΩ+PFel+Ps                （2-43）

 

再從電磁功率中堅強電樞繞線的銅損Pcus，可得同步發(fā)電機的輸出功率P2，即

 

P2=PM-Pcus                     （2-44）

 

或

 

PM=P2+Pcus                     （2-45）

 

其中

 

P2=mUIscosφ

 

Pcus=mI2 srs

 

式中  m——相數(shù)。

 

式（2-44）未包括轉(zhuǎn)子勵磁繞組電流所產(chǎn)生的銅損。

 

若把功率方程式除以同步角速度ω1，并略去雜散損耗Ps，即可得同步發(fā)電機的轉(zhuǎn)矩方程式，即

 

M1≈M0+M                      （2-46）

 

式中  M1，M0——分別表示發(fā)動機的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩M1和發(fā)電機的空載轉(zhuǎn)矩M0。

 

（2-47）

 

M則為發(fā)電機的電磁轉(zhuǎn)矩，即

 

（2-48）

 

在同步發(fā)電機中，電磁轉(zhuǎn)矩為制動轉(zhuǎn)矩。在運行過程中，當負載增大時制動轉(zhuǎn)矩增大，發(fā)動機的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩克服制動的電磁轉(zhuǎn)矩也相應(yīng)增大，這就是機械能轉(zhuǎn)換為交流電能的過程。

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