【正文】 ???????0000000000dQgqQgqQgaqpiiiRRRu ??????????????? ?????????????????????DfdDfDaDfDfafaDafdDfdiiiXXXXXXXXX????????????? ??????????????????????QgqQgQaQgDgagaQagqQgqiiiXXXXXXXXX???? 將原始參數(shù)表示的同步電機(jī)方程轉(zhuǎn)化為用電機(jī)參數(shù)表示假設(shè)： ? 認(rèn)為在 d軸的定 、 轉(zhuǎn)子繞組 d、 f、 D間和 q軸的 q、 g、 Q繞組間都不存在局部互磁通； 34－ 21 2021年 6月 17日星期四 167。 34－ 17 2021年 6月 17日星期四 167。 63 派克變換及 dq0坐標(biāo)下的 同步電機(jī)方程 二 、 dq0坐標(biāo)下的同步電機(jī)方程 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????00000000000000000000000000000000000000000000000000000dqQgDfqdQgDfqdQgDfaaafqdpiiiiiiiRRRRRRRuuuu?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????QgDfqdQgQaQgQgagDfDaDfDfafaQagqaDafdQgDfqdiiiiiiiLmmmLmLmmmLmLmmLmmL0000002/300002/3000002/300002/300000000000000???????2/3 200 lmlL d ???2/3 200 lmlL q ???000 2mlL ??fff LL ?DDD LL ?ggg LL ?Q LL ?fDfD Mm ?QggQ Mm ?旋轉(zhuǎn)電動勢或 發(fā)電機(jī)電動勢 ? 磁鏈方程中系數(shù)矩陣不對稱 。 34－ 12 2021年 6月 17日星期四 167。 ? 凸極機(jī)在轉(zhuǎn)子的直軸和交軸設(shè)置一個(gè)阻尼繞組 ， 分別記為 D繞組和 Q繞組 。 61 同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子運(yùn)動方程式 0** ???????NNemNDem MMDMMM MMM *** ???? DMM em *** ?DMM em ???Nmm SPP ?*NmMM0??? **?mM?**?? mM** ****** ** dd ???? DPPDMMtT ememJ ??????? 注意：電力系統(tǒng)分析中 ， 全系統(tǒng)取統(tǒng)一的基準(zhǔn)值 SB， 需要將以發(fā)電機(jī)額定容量 SN為基準(zhǔn)值的標(biāo)么值轉(zhuǎn)換成以 SB為基準(zhǔn)值的標(biāo)么值 。 61 同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子運(yùn)動方程式 MtJ ??dd2021 ?? JWK MtW K ??? dd2200?? NN MSNNK MMtM W ??? dd2 20? ?NNK MMtSW ??? d/d2 0 ? ?NJ MMtT ???d/d 0NKJ SWT 2? 同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子機(jī)械慣性時(shí)間常數(shù)，簡稱 慣性時(shí)間常數(shù) 。 穩(wěn)態(tài)分析中 ， 重點(diǎn)在確定系統(tǒng)中的潮流分布 ， 而并不十分關(guān)心同步發(fā)電機(jī)的內(nèi)部物理過程 ， 因此主要涉及到發(fā)電機(jī)的定子電壓 、 電流 、 有功功率和無功功率以及勵(lì)磁繞組的電流 。 電磁暫態(tài)過程 — 重點(diǎn)研究電壓 、 電流變化規(guī)律 —— 故障分析 機(jī)電暫態(tài)過程 — 重點(diǎn)研究旋轉(zhuǎn)電機(jī)機(jī)械運(yùn)行 —— 穩(wěn)定性分析 同步發(fā)電機(jī)的作用是將原動機(jī)的旋轉(zhuǎn)機(jī)械能轉(zhuǎn)換為同步發(fā)電機(jī)定子輸出的電能 。 (轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速變化的關(guān)系 ) 轉(zhuǎn)子機(jī)械角速度 (rad/s) 轉(zhuǎn)子上所有轉(zhuǎn)矩代數(shù)和 () 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量 () 34－ 3 2021年 6月 17日星期四 167。 三 、 用標(biāo)么值表示的轉(zhuǎn)子運(yùn)動方程式 機(jī)械轉(zhuǎn)速的基準(zhǔn)值為 Ω0 同步電角速度基準(zhǔn)值為 ω0=2πf0 ?? p? p為同步電機(jī)的磁極對數(shù) 時(shí)間的基準(zhǔn)值為 tB=1/ω0 功率的基準(zhǔn)值為額定容量SN NN MS 0?? 00 ?? p? 0/1 ??BtNDemJ M MMMtT ????? dd0 tppTJd/d/0?? tTJ d/d 0???BBJ tttT /d /d 0???*** ddtTJ ??0JTt?? ? JTt?NMM?(1) 用電角速度表示機(jī)械角速度 (2) 標(biāo)幺值表示各基準(zhǔn)值的關(guān)系 34－ 6 2021年 6月 17日星期四 167。 ? 凸極同步電機(jī)：阻尼繞組用于模擬分布在轉(zhuǎn)子上的阻尼條所產(chǎn)生的阻尼作用； ? 隱極同步電機(jī)：阻尼繞組用于模擬整塊轉(zhuǎn)子鐵心中由渦流產(chǎn)生的阻尼作用 。 62 abc坐標(biāo)系統(tǒng)下的 同步電機(jī)方程 1. 定子繞組的自感和定子繞組間的互感 ?2c o s20 llL aa ??? ?3/22c o s20 ?? ??? llL bb? ?3/22c o s20 ?? ??? llL cc? ?? ?6/2c o s20 ?? ????? mmMM baab? ?? ?2/2c o s20 ?? ????? mmMM cbbc? ?? ?6/52c o s20 ?? ????? mmMM acca? 對于隱極機(jī) ， 022 ?? ml2. 定子繞組與轉(zhuǎn)子繞組之間的互感 ?c osaffaaf mMM ??? 定子繞組與勵(lì)磁繞組之間的互感 ? ?3/2c o s ?? ??? affbbf mMM? ?3/2c o s ?? ??? affccf mMM? 定子與轉(zhuǎn)子繞組間互磁通路徑的磁阻周期性變化 ， 應(yīng)考慮轉(zhuǎn)子繞組的極性 ， 即轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周磁路才重復(fù)一次 。 34－ 14 2021年 6月 17日星期四 167。 (3)a、 b、 c三相電流為恒定電流 ? ? ? ? ? ?? ?3/2c os3/2c osc os32 000000 ???????? ???????? tItItIi CBAd? ? ? ? ? ?? ?3/2s i n3/2s i ns i n32 000000 ???????? ????????? tItItIi CBAq? ?CBA IIIi ??? 310 ? 三相恒定電流經(jīng)派克變換后為基波電流 。 ? 電機(jī)參數(shù)：定子繞組電阻 (Ra)、直軸和交軸同步電抗 (Xd、 Xq)、零序電抗 (X0)、直軸和交軸暫態(tài)電抗 (Xd’、 Xq’)、直軸和交軸次暫態(tài)電抗 (Xd’’、 Xq’’)以及 4個(gè)時(shí)間常數(shù) (Td0’、 Tq0’、 Td0’’、 Tq0’’)。 ?????????? ??????????????????????DfdDfDaDfDfafaDafdDfdiiiXXXXXXXXX???0?Di0?f? ????????????0ffdafffafdddiXiXiXiX??dfafdd iXXX???????? ??? 2?fafdddd XXXiX239。 2fDfDaDfaDfDafafDdddd XXX XXXXXXXXiX ? ?????? ? fDaDDaf XXX ?DaDdd XXXX 239。39。39。 因此引入與各量成正比的空載電動勢 、 暫態(tài)和次暫態(tài)電動勢 。 64 用電機(jī)參數(shù)表示的同步電機(jī)方程 轉(zhuǎn)子繞組磁鏈方程： ? ?? ?? ?? ? ???????????????????????????????????2139。39。139。39。39。0dqqqqdqddqqddddqdqfqqdeXXXXpeTepeTeXXXXpeTeEpeTffaffq uRXE ? 同步電機(jī)的假想空載電動勢 34－ 27 2021年 6月 17日星期四 ? ?? ? ??????????????????????????????????qqqdddqqqqqqdqqqqdqdddqqqdfqqddddqddddqdiXXeepeTeXXXXeXXXXpeTiXXeepeTEeXXXXeXXXXpeT39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。039。39。39。39。39。39。39。 4. eq’恒定模型 ? 不計(jì)阻尼繞組對暫態(tài)過程的影響 。 5. 經(jīng)典模型 ? 將同步發(fā)電機(jī)看成是帶內(nèi)阻的簡單電源 ， 內(nèi)阻抗的電阻等于定子繞組電阻 ， 電抗等于 d軸暫態(tài)電抗 ， 電源電動勢在暫態(tài)過程中不變 。 ? ? tqatQ IXRUE ??? j??? ? ? dqdQq IXXEE ??? ??? j Qq EE ?? ?隱極機(jī)：34－ 33 2021年 6月 17日星期四 167。139。39。39。dE?qqIX ?39。39。39。39。39。39。j39。39。 ?qX ,39。39。 66 同步電機(jī)的穩(wěn)態(tài)方程式和相量圖 ddqaqq IXIRUE 39。 ??? ????4 1 2 9 ????驗(yàn)算 ? ? ? ? ? ?ddqdddqdddqdqdQq IXUIXXEIXXEIXXEE ??????????? 39。39。39。 ??????? qqqq IXXE ????? qqd IX