2.3 交流勵磁發電機的能量關系

電機是一種機電能量轉換裝置，各種電機中都存在一個機電耦合場-氣隙磁場。對發電機來說，從轉子輸入的機械能，克服氣隙磁場中導體所受的電磁力而做功，使導體不斷地感應電勢，從而源源不斷地發出電能，實現機械能到電能的轉換。

1．定子功率方程

式中 Pm——電磁功率，W；

Pcu1——定子繞組的銅耗，W；

P1——定子輸出的電功率，W。

2．轉子功率方程

式中 P2——轉子邊輸入（或輸出）的電功率，W；

Pcu2——轉子繞組的銅耗，W；

Pe2——轉子繞組傳遞的電功率，W。

3．機械功率方程

轉子繞組傳送的電功率Pe2為電磁功率Pm乘以轉差率s。對于發電機，Pm為正值，故當轉差率s＜0時，Pe2為負值，表示轉子向變頻電源輸出電功率；當s＞0時，Pe2為正值，表示轉子將從變頻電源獲取電功率。

對于發電機，若軸上輸入的機械功率為Pmech，根據能量守恒原理，有：

于是

當轉差率s＜0時，Pmech＞Pm，轉子輸入的機械功率大部分將轉換成電磁功率Pm由定子輸出，小部分轉換成電功率 Pe2由轉子輸出，相應的能量流圖如圖2-8（a）所示。當轉差率s＞0時，Pmech＜Pm，此時定子的電磁功率大部分由轉子機械功率Pmech轉換而來，小部分則是由轉子輸入的電功率Pe2傳遞而來，相應的能量流圖如圖2-8（b）所示。