摘要：超瞬变电抗是解析凸极同步发电机发生三相对称短路故障的重要参数。它的主要解析方法是超导体闭合回路磁链守恒法和电路突然短路法。借助电磁有限元解析软件，分别采用磁链守恒法和短路法，计算了斯坦福发电机样机的超瞬变电抗，剖析结果贴近实验参数，具有偏高的精确度。

　　      发电机是通过电磁感应出现电流的能量切换系统。发电机详细通过在转子周围设置固定磁极，并利用转子旋转流程中感应线圈的磁通量变化发生感应电流。有刷旋转磁极式（凸极）同步发电机的构造具体由定子和转子两部分构造。

　　      发电机采用机械换向，磁极不动，线所示。发电机工作时，线圈和换向器旋转，磁钢和碳刷不转，线圈电流方向的交替变化是随发电机转动的换相器和电刷来完成的。在有刷发电机中，这个步骤是将各组线圈的两个电源输入端，依次排成一个环，相互之间用绝缘材料分隔，结构一个象圆柱体的东西，与发电机轴连成一体，电源通过两个碳元素做成的小柱子，在弹簧压力的功用下，从两个特定的固定位置，压在上面线圈电源输入环状圆柱上的两点，给一组线）相量图

　　      相量图如图2所示。相量是在电路中分析正弦电路稳态响应时提出的一个概念，在一定场合他就代表正弦量，相量法将描述正弦稳态电路的微分方程变换成复数代数方程，从而简化了电路的剖析和计算，是分析正弦稳态电路响应的重要策略。

　　      功角可以理解为定子磁场与转子磁场之间的夹角，功角是一个角度，发电机额定正常运转功角一般在30°左右，在0～90°之间功角越大发电机功率越大，但超过90°发电机外界受到扰动后就处于不稳定状态了，对于有自动调整励磁系统的发电机由于受暂态磁阻的影响发电机的功角特性曲线发生偏移，功角可以大于90°稳定运转。功角特点曲线、发电机的构成

　　      定子详细由铁芯、绕组和机座三部分构造，是发电机电磁能量转换的关键部件之一。

　　① 定子铁芯：定子铁芯通常用0.35～0.5mm厚的硅钢片迭成，冲成一定的形状，每张硅钢片都涂有绝缘漆以减轻铁芯的涡流损耗。为了防范在运行中硅钢片受到磁极磁场的交变吸引力发生交变移动，同时避免因硅钢片松动在运转中发生振动而将片间绝缘破坏致使铁芯发热和影响电枢绕组绝缘，故而，在制造发电机时电枢铁芯通过端部压板在底座上进行轴向固定。

　　电枢铁芯为一空圆柱体，在其内圆周上冲有放置定子绕组的槽。为了将绕组嵌入槽中并减少气隙磁阻，中小型容量发电机的定子槽一般采用半开口槽。

　　② 电枢绕组：发电机的电枢绕组由线圈构成。线圈的导线都采用高强度漆包线，线圈按一定的规律连接而成，嵌入定子铁芯槽中。绕组的连接方式一般都采用三相双层短距迭绕组。③ 机座：

　　机座用来固定定子铁芯，并和发电机两端盖形成通风道，但不作为磁路，因此要求它有足够的强度和刚度，以承受加工、运输及运转中各种力的用途，两端的端盖可支承转子，保护电枢绕组的端部。发电机的机座和端盖大都采用铸铁制成。（2）转子

　　      转子具体由发电机轴（转轴）、转子磁轭、磁极和集电环等构成。如图4所示。

　　① 发电机轴：发电机轴（转轴）主要用来传递转矩之用，并承受转动部分的重量。中小容量同步发电机的发电机轴通常用中碳钢制成。

　　发电机的磁极铁芯一般采用1～1.5mm厚的钢板冲片迭压而成，然后用螺杆固定在转子磁轭上。励磁绕组套在磁极铁芯上，各个磁极的励磁绕组一般串联起来，两个出线头通过螺钉与转轴上的两个互相绝缘的集电环相接。④ 集电环：

　　集电环是用黄铜环与塑料（如环氧玻璃）加热压制而成的一个坚固整体，然后压紧在发电机轴上。整个转子由装在前后端盖上的轴承支承。励磁电流通过电刷和集电环引入励磁绕组。碳刷系统一般装在端盖上。      对于中小功率的同步发电机，在前端盖装有风扇，使发电机内部通气以利散热，减轻发电机的温度。中小型同步发电机的励磁机有的直接装在同一轴上；也有的装在机座上，而励磁机的轴与同步发电机的轴用带连接。前一种构造叫“同轴式”同步发电机，后一种结构叫“背包式”同步发电机。

　　      电励磁同步发电机是常载的交流发电机，短路是发电机最易见的运行故障。所有短路故障之中，又以三相对称短路所发生的损害最。