當(dāng)發(fā)電機接上對稱負載后,電樞繞組中的三相電流會產(chǎn)生另一個旋轉(zhuǎn)磁場,稱電樞反應(yīng)磁場。其轉(zhuǎn)速正好與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速相等,兩者同步旋轉(zhuǎn)。
同步發(fā)電機的電樞反應(yīng)磁場與轉(zhuǎn)子勵磁磁場均可近似地認為都按正弦規(guī)律分布。它們之間的空間相位差取決于空載電動勢E0與電樞電流I之間的時間相位差。電樞反應(yīng)磁場還與負載情況有關(guān)。當(dāng)發(fā)電機的負載為電感性時,電樞反應(yīng)磁場起去磁作用,會導(dǎo)致發(fā)電機的電壓降低;當(dāng)負載呈電容性時,電樞反應(yīng)磁場起助磁作用,會使發(fā)電機的輸出電壓升高。
主要指外特性和調(diào)整特性。外特性是當(dāng)轉(zhuǎn)速為額定值、勵磁電流和負載功率因數(shù)為常數(shù)時,發(fā)電機端電壓U與負載電流I之間的關(guān)系。調(diào)整特性是轉(zhuǎn)速和端電壓為額定值、負載功率因數(shù)為常數(shù)時,勵磁電流If與負載電流I之間的關(guān)系。
同步發(fā)電機的電壓變化率約為20~40%。一般工業(yè)和家用負載都要求電壓保持基本不變。為此,隨著負載電流的增大,必須相應(yīng)地調(diào)整勵磁電流。雖然調(diào)整特性的變化趨勢與外特性正好相反,對于感性和純電阻性負載,它是上升的,而在容性負載下,一般是下降的。
異步發(fā)電機也可以并聯(lián)電容,靠本身剩磁自行勵磁,獨立發(fā)電(見圖),這時發(fā)電機的電壓與頻率由電容值、原動機轉(zhuǎn)速和負載大小等因素決定。當(dāng)負載改變,一般要相應(yīng)地調(diào)節(jié)并聯(lián)的電容值,以維持電壓穩(wěn)定。由于異步電機并聯(lián)電容時,不需外加勵磁電源就可獨立發(fā)電,故在負荷比較穩(wěn)定的場合,有可取之處。例如可用作農(nóng)村簡易電站的照明電源或作為備用電源等。
發(fā)電機的三相負荷電流不平衡,過載的一相繞組會過熱;
若三相電流之差超過額定電流的10%,即屬于嚴(yán)重蛄相電流不平衡,三相電流不平衡會產(chǎn)生負序磁場,從而增加損耗,引起磁極繞組及套箍等部件發(fā)熱。應(yīng)調(diào)整三相負荷,使各相電流盡量保持平衡。