Магнитный поток, созданный токами обратной последовательности синхронной частоты, вращаясь относительно ротора с двойной синхронной скоростью, встречает на своем пути непрерывно изменяющееся магнитное сопротивление. Это обусловлено магнитной не симметрией ротора и тем, что наведенные в продольных и поперечных контурах ротора токи создают различные реакции. Таким образом, поток обратной последовательности гармонически изменяется с двойной синхронной скоростью в пределах между наибольшим и наименьшим значениями.
Поток обратной последовательности синхронной частоты в общем случае вызывает в статоре нечетные гармоники, которые искажают синусоидальную форму магнитного поля статора.
Для синхронной машины без демпферных обмоток выражение реактивности имеет вид:
. (61)
Она представляет собой реактивность обратной последовательности и определяется как отношение подведенного синусоидального напряжения обратной последовательности синхронной частоты к основной гармонике тока обратной последовательности. Данная реактивность может быть представлена следующей схемой замещения (рис.28):
Рис.28. Схема замещения, определяющая реактивность синхронной машины
Представим, что напряжение обратной последовательности приложено не непосредственно к статору машины, а через произвольную реактивность . Тогда общая реактивность обратной последовательности всей цепи будет:
(62)
и на долю самой машины приходится величина
. (63)
Как видно из (63) реактивность зависит от внешней реактивности . С увеличением внешней реактивности реактивность обратной последовательности машины стремится в пределе к
, (64)
что соответствует третьей гармонике тока. Для получения данной реактивности необходимо разомкнуть рубильник Р в схеме рис.28.
При несимметричном режиме машины поле обратной последовательности основной частоты вызывает в статоре весь спектр нечетных гармоник. В этом случае схема замещения рис.28 может быть развита в бесконечную цепную схему замещения, результирующая реактивность которой составляет:
. (65)
Для машины с демпферными обмотками реактивность может быть определена по тем же выражениям, если заменить в них и на и . Величины реактивностей и обычно ближе друг к другу, чем и . Поэтому у машин с полным демпфированием разница в значениях очень мала.
В практических расчетах для синхронных машин целесообразно принимать реактивность по выражению (64). Однако если необходимо учитывать высшие гармоники, то надлежит использовать более точное выражение (65).
В качестве приближенных принимают соотношения, указанные в таблице 3.
Табл.3 Соотношения реактивностей
| Машины без демпферных обмоток | |
| Турбогенераторы и машины с продольно-поперечными демпферными обмотками |
При практических расчетах используют дополнительное упрощение и принимают для турбогенераторов и машин с продольно-поперечными демпферными обмотками
. (66)
Токи нулевой последовательности создают практически только магнитные потоки рассеяния статорной обмотки, которые меньше токов прямой и обратной последовательности. Поэтому величину принимают
. (67)