同步发电机电压变化的原因
基本知识
各种电气设备必须在额定电压下运行，因此保持一定电压水平，是供电质量的重要指标之一。但是，实际上电力系统的电压总是经常变动的。由于柴油发电机组电源容量较小，而负载单台设备容量却较大，因此地下工程电力系统的电源-同步发电机的端电压变动尤为严重，故研究地下工程同步发电机电压自动调整，是交流地下工程电站的重要课题之一。
地下工程电站绝大多数采用交流电制，由于地下工程用电设备多为感性负载，负载电流对交流同步发电机产生去磁作用，电流大小和功率因数的变化都会引起发电机端电压变化，所以地下工程交流同步发电机必须有自动电压调整装置或自励恒压装置（能自激起压，并在负载变化时自动维持电压恒定的装置）调整发电机的端电压，否则电压的剧烈变化将会影响电气设备的正常工作。
同步发电机电压变化的原因
同步发电机的电势简化矢量如图1所示，其电压平衡方程式为
(1-1)
式中，
为发电机端电压；
Ė0为发电机空载电势；
İg为发电机定子电流；
Xd为发电机同步电抗。
由图1或式（1-1）可见，如果Ė0不变，当发电机负载电流İg的大小或性质变化时，则必将引起变化。
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图1 同步发电机电势简化相量图 |
只研究发电机端电压的数值变化时，由图1可见，式（1-1）可写成
式中，θ为Ė0与
间的夹角。
当θ较小时，cosθ≈1，而I sinφ则为发电机的无功电流İg，于是式（1-1）为
(1-2)
由此式（1-2）可见，当 不变时，同步发电机端电压变化的主要原因是无功电流的变化。
由于同步发电机电枢反应的去磁作用，使其内阻抗较大；而地下工程电站的容量有限和负载变化相对较大，所以地下工程同步发电机的端电压在无调压器时，其电压变化是比较大的。
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