斯坦福發(fā)電機(jī)空載時(shí)電樞磁場的反應(yīng)

一般情形下斯坦福發(fā)電機(jī)空載時(shí)，只有一個(gè)同步旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子磁場，即勵(lì)磁磁場，它在電樞繞組中感應(yīng)出三相對稱電勢，稱勵(lì)磁電勢eo，因?yàn)榭蛰d，故而定子每相電端端壓u=eo。但當(dāng)斯坦福發(fā)電機(jī)定子接上電樞磁勢，電柩磁對稱的二相負(fù)載后，狀況就不同了。這時(shí)負(fù)荷電流產(chǎn)生了第二個(gè)磁勢，勢與勵(lì)磁磁勢相互功用形成負(fù)載時(shí)氣隙中的合成磁勢并建立負(fù)載時(shí)的氣隙磁場。這時(shí)盡管勵(lì)磁電流未變，但氣隙磁場已不同于原來的勵(lì)磁磁場，故而從而產(chǎn)生電流氣隙中感應(yīng)電勢已不再是eo，并且由以后解析可知，此時(shí)的端端電壓u也明顯的不同于eo，在u不同于e的諸條件中，起決定性作用的是電樞磁勢的影響，簡稱對稱負(fù)荷時(shí)的電樞反應(yīng)。
無論是斯坦福發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場或者是電樞磁場兩者都不是靜止的，于是首先要弄清楚它們之間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系。電樞磁場的速度n1是由定子繞組中流過頻率為f的電流而出現(xiàn)，在斯坦福發(fā)電機(jī)定子繞組中形成p對極的旋轉(zhuǎn)磁場，它們們之間的關(guān)系為：n1=60f/p。轉(zhuǎn)子的速度n是按轉(zhuǎn)子磁勢在定子繞組中產(chǎn)生的電勢（從而發(fā)生電流）頻率應(yīng)為f的要求決定的，并且轉(zhuǎn)子的極對數(shù)與定子的極對數(shù)是相等的，故柴油發(fā)電機(jī)組應(yīng)將斯坦福發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子速度拖到n，并且使n=n1。
這說明從斯坦福發(fā)電機(jī)發(fā)生電流電樞基波磁勢的速度與轉(zhuǎn)子磁勢的轉(zhuǎn)速是相等的。另外，因?yàn)槌霈F(xiàn)電流電樞磁勢基波的轉(zhuǎn)向決定于電樞三相電流的相序，而后者又決定于轉(zhuǎn)子磁勢的旋轉(zhuǎn)方向，不難看出，電樞磁勢基波的轉(zhuǎn)向必定和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向一致。由此可見，電樞磁勢的基波與轉(zhuǎn)子磁勢基波同方向、同速率，兩者在空間位置上處于相對靜止?fàn)顟B(tài)，也就是說，這兩個(gè)磁場的合成結(jié)果，不隨時(shí)間而變化，在任何瞬間都是相同的，于是在分析電樞反應(yīng)時(shí)可以選擇任一瞬間來分析。
正是因?yàn)檫@種相對靜止，使斯坦福發(fā)電機(jī)能產(chǎn)生穩(wěn)定的氣隙磁場和平均電磁力矩，實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量切換。實(shí)際上這也是所有電磁感應(yīng)型旋轉(zhuǎn)斯坦福發(fā)電機(jī)能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)的基本要素。電樞反應(yīng)的性質(zhì)（助磁、去磁或交磁）取決于電樞磁勢基波與勵(lì)磁磁勢基波的空間相對位置。而分析表明，這一相對位置與勵(lì)磁電勢eo和電樞電流t之間的相位差，即角度ψ有關(guān)(ψ稱內(nèi)容量因數(shù)角)。在剖析中假設(shè)氣隙是均勻的，并且空間矢量和時(shí)間相量均是基波正弦量。


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