改善康明斯發(fā)電機(jī)電勢(shì)波形的方法有如下幾種：

 

    ①采用短距繞組

 

    梯形波可分解為基波和各高次諧波。在同步發(fā)電機(jī)定子繞組中，由基波磁場(chǎng)產(chǎn)生基波電勢(shì)，三次諧波磁場(chǎng)產(chǎn)生三次諧波電勢(shì)，五次諧波磁場(chǎng)產(chǎn)生五次諧波電勢(shì)……圖2.104（a）表示基波磁場(chǎng)和五次諧波磁場(chǎng)，由圖2.104（a）中可知，如果基波磁場(chǎng)極距為τ，那么，五次諧波磁場(chǎng)的極距。

 

 

    如果把一個(gè)的短距線圈放在五次諧波磁場(chǎng)中，由圖2.104（b）可見，這時(shí)短距線圈的兩條有效邊恰好處在同一極性（圖中所示N極位置）對(duì)應(yīng)的位置上，因此，在短距線圈每條有效邊中，五次諧波電勢(shì)大小相等，而方向相反，對(duì)整個(gè)線圈而言，兩者串聯(lián)相互抵消，所以該線圈出線端間的五次諧波感應(yīng)電勢(shì)為零。同理，取，則可消除七次諧波電勢(shì)，由此可知，選擇適當(dāng)?shù)木�圈節(jié)距，就可消除或削弱感應(yīng)電勢(shì)中的高次諧波。

 

    ②采用分布繞組

 

    采用分布繞組，不僅使定子鐵心圓周得到充分的利用，而且還可改善電勢(shì)波形。對(duì)于分布繞組，雖然在每個(gè)瞬間各個(gè)線圈所產(chǎn)生的感應(yīng)電勢(shì)是近似梯形波，但是每個(gè)極相由幾個(gè)繞組元件串聯(lián)后，疊加后總的感應(yīng)電勢(shì)波形就接近于正弦波形了，如圖2.105所示。

 

 

    ③三次諧波的消除

 

    在同步發(fā)電機(jī)定子繞組感應(yīng)電勢(shì)的高次諧波中，三次諧波電勢(shì)數(shù)值最大。但由于三次諧波電勢(shì)的頻率是基波電勢(shì)頻率的三倍，因此，三相繞組中的三次諧波電勢(shì)彼此的相位差為3×120°=360°，即同相位。

 

    三相繞相接成星形時(shí)，它們的線電壓中是沒有三次諧波的。

 

    如果三相繞組接成三角時(shí)，在三角形閉合回路中，總電勢(shì)為三相電勢(shì)的總和。對(duì)基波而言，由于相位彼此相差120°，因此EA1+EB1+EC1=0，在三角形回路中不會(huì)產(chǎn)生基波電流。但對(duì)三相繞組中的三次諧波，由于相位相同，于是總電勢(shì)為一相電勢(shì)的三倍，這樣大的三次諧波電勢(shì)，就會(huì)在三角形回路中產(chǎn)生很大的三次諧波電流，引起附加損耗，所以同步發(fā)電機(jī)定子繞組一般都采用星形接法。

 

綜上分析可知，三相定子繞組接成星形，可消除輸出電壓中的三次及其倍數(shù)的各次諧波，而適當(dāng)選擇繞組元件的節(jié)距，可減小或消除五次和七次諧波。這樣使電勢(shì)波形就接近于正弦波了。