怎样改善改善康明斯发电机的电势波形？

 改善康明斯发电机电势波形的方法有如下几种：

 

    ①采用短距绕组

 

    梯形波可分解为基波和各高次谐波。在同步发电机定子绕组中，由基波磁场产生基波电势，三次谐波磁场产生三次谐波电势，五次谐波磁场产生五次谐波电势……图2.104（a）表示基波磁场和五次谐波磁场，由图2.104（a）中可知，如果基波磁场极距为τ，那么，五次谐波磁场的极距。

 

 

    如果把一个的短距线圈放在五次谐波磁场中，由图2.104（b）可见，这时短距线圈的两条有效边恰好处在同一极性（图中所示N极位置）对应的位置上，因此，在短距线圈每条有效边中，五次谐波电势大小相等，而方向相反，对整个线圈而言，两者串联相互抵消，所以该线圈出线端间的五次谐波感应电势为零。同理，取，则可消除七次谐波电势，由此可知，选择适当的线圈节距，就可消除或削弱感应电势中的高次谐波。

 

    ②采用分布绕组

 

    采用分布绕组，不仅使定子铁心圆周得到充分的利用，而且还可改善电势波形。对于分布绕组，虽然在每个瞬间各个线圈所产生的感应电势是近似梯形波，但是每个极相由几个绕组元件串联后，叠加后总的感应电势波形就接近于正弦波形了，如图2.105所示。

 

 

    ③三次谐波的消除

 

    在同步发电机定子绕组感应电势的高次谐波中，三次谐波电势数值最大。但由于三次谐波电势的频率是基波电势频率的三倍，因此，三相绕组中的三次谐波电势彼此的相位差为3×120°=360°，即同相位。

 

    三相绕相接成星形时，它们的线电压中是没有三次谐波的。

 

    如果三相绕组接成三角时，在三角形闭合回路中，总电势为三相电势的总和。对基波而言，由于相位彼此相差120°，因此EA1+EB1+EC1=0，在三角形回路中不会产生基波电流。但对三相绕组中的三次谐波，由于相位相同，于是总电势为一相电势的三倍，这样大的三次谐波电势，就会在三角形回路中产生很大的三次谐波电流，引起附加损耗，所以同步发电机定子绕组一般都采用星形接法。

 

综上分析可知，三相定子绕组接成星形，可消除输出电压中的三次及其倍数的各次谐波，而适当选择绕组元件的节距，可减小或消除五次和七次谐波。这样使电势波形就接近于正弦波了。