【文章內(nèi)容簡介】 由于 、 均在 q軸方向，所以 也必在 q軸方 向，據(jù)此即可確定 q軸方向 。 ?|0|qE? |0|dIamp。 |0|qIamp。 |0|dUamp。 |0|qUamp。 |0|qE?|0|QEamp。|0|qE? )(|0| qdd xxIj ?amp。 |0|QEamp。)(|0||0||0||0||0||0||0||0| qddqqqdqqddq xxIjxIjxIjUxIjxIjUE ???????? amp。amp。amp。amp。amp。amp。amp。amp。)(|0||0||0| qddq xxIjxIjU ???? amp。amp。amp。 )(|0| qddQ xxIjE ??? amp。qQ xIjUE |0||0|amp。amp。amp。 ??d軸和 q軸方向的確定 不計阻尼繞組時初始值 和 、 （ 1）交軸方向 短路前 短路后 I? |0|qE? |0|E?|0||0||0| qddq UxIjE ??? ?? 稱為交軸假想電勢，它可以由短路前的 運行狀態(tài)確定 短路電流周期分量起始值直軸分量計算公式： ddqq xIjUE ???? |0||0||0| ???dqd xjEI???? |0|??dqd xEI???? |0| （ 2）直軸方向 短路前 短路后 qqd xIjU |0||0| ?? ?? （ 3）短路電流起始有效值 （ 4）計算簡化 要確定 ，必須確定＋ d、＋ q軸的方向，這就需要 用到虛構(gòu)電勢 。工程上為了計算簡便，通常利用另一 假想電勢 來代替虛構(gòu)電勢 。 dqd xEII?????? |0||0|qE??|0|QEamp。|0|E?? |0|qE??dxIjUE ???? |0||0||0| ??? 計及阻尼繞組時初始值 和 （ 1）交軸方向 短路前 短路后 I? |0|E?|0||0||0| qddq UxIjE ??? ?? 稱為交軸次暫態(tài)電勢，它可以由短路 前的運行狀態(tài)確定。 短路電流周期分量起始值的直軸分量 ddqq xIjUE ?????? |0||0||0| ???dqd xjEI??????? |0|??dqd xEI??????? |0| （ 2）直軸方向 短路前 短路后 qqd xIjU |0||0| ?? ?? 稱為直軸次暫態(tài)電勢 ，它可以由短 路前的運行狀態(tài)確定。 短路電流周期分量起始值交軸分量計算公式： qqdd xIjUE ?????? |0||0||0| ???qdq xjEI??????? |0|??qdq xEI ??????? |0| （ 3）基頻交流電流的起始有效值 （ 4）計算簡化 次暫態(tài)電動勢 將 、 合并得 從而 I?qd III ???????? ??? 22 qd III ????????qd xx ????? dqdqdqd xIIjUUEE ??????????? )( |0||0||0||0||0||0| ??????dxIjUE ?????? |0||0||0| ???dqd xjEI??????? |0|??qdq xjEI??????? |0|??ddddqd xjExjEEIII????????????????????? |0||0||0| ??????dxEI??????? |0| 很小，工程實際中進一步假設 ,標幺值計算 時 ，則短路電流起始有效值的標幺值為： dx? |0||0| UE ???1|0||0| ???? UE**1dxI ?????同步發(fā)電機的基本方程及參數(shù) 一、定量分析采用的基本假設 忽略磁路飽和的影響 這一假設使發(fā)電機的等值電路的參數(shù)為線性參數(shù)，從而 可以采用迭加原理來進行分析。 電機結(jié)構(gòu)對稱 三相定子繞組結(jié)構(gòu)相同，其軸線方向相角差為 電角 度；轉(zhuǎn)子各繞組對 d、 q對稱。 忽略高次諧波的影響 定子電流在氣隙中產(chǎn)生正弦分布的磁勢（實際為階梯 形分布），定子繞組和轉(zhuǎn)子之間的互感磁通在氣隙中也按 正弦規(guī)律分布。 忽略齒諧波的影響 定子及轉(zhuǎn)子的槽和通風溝不影響定子繞組及轉(zhuǎn)子繞組的 電感，即認為電機定子及轉(zhuǎn)子具有光滑的表面。 0120二、同步發(fā)電機的原始方程 原始電壓方程 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????QDfcbaQDfcbaQDffcbaiiiiiirrrrrruuuu????????????00 原始磁鏈方程 ????????????????????????????????????????????????????????????????QDfcbaQDQfQcQbQaDQDDDfDcDbDafQfDfffcfbfacQcDcfccCbCabQbDbfbcbbbaaQaDafacabaaQDfcbaiiiiiiLMMMMMMLMMMMMMLMMMMMMLMMMMMMLMMMMMML?????? 定子各繞組的自感系數(shù) 是 的函數(shù)，周期為 ，且為 的偶函數(shù) 按泰勒級數(shù)展開，得 注意到基本假設條件 3，可知 其中 所以自感總是正的 ????? ?? 4co s2co s 420 LLLL aa?2co s20 LLL aa ??aaL ? ? ?20 LL ? 定子各繞組之間的互感系數(shù) )30(2c o s 020 ??? ?MMM ab 轉(zhuǎn)子各繞組的自感系數(shù) 轉(zhuǎn)子各繞組是隨轉(zhuǎn)子一起轉(zhuǎn)動的，無論是凸極機還 是隱極機，轉(zhuǎn)子繞組自感磁通所通過的磁路的磁阻不變， 所以轉(zhuǎn)子各繞組的自感系數(shù)為常數(shù)。 轉(zhuǎn)子各繞組之間的互感系數(shù) d軸方向各繞組之間的互感系數(shù)為常數(shù)； q軸方向各 繞組之間的互感系數(shù)為常數(shù)； q軸方向繞組與 d軸方向各 繞組之間的互感系數(shù)為零 定子各繞組與轉(zhuǎn)子各繞組之間的互感系數(shù) ? 結(jié)論 對于凸極機大部分電感系數(shù)是隨著轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動變化的； 對隱極機也有一部分是變化的，變化的原因有二： 一是轉(zhuǎn)子在直軸和交軸方向的磁路不對稱，導致凸極機 定子繞組的自感系數(shù)和互感系數(shù)不是常數(shù)；隱極機是常數(shù)。 二是定子和轉(zhuǎn)子之間的相對運動，導致定子繞組和轉(zhuǎn)子 繞組之間相對位置的周期性變化，從而導致定子繞組和轉(zhuǎn)子 繞組之間的互感系數(shù)周期變化。 如果把磁鏈微分后代入原始電壓方程，則這些方程為變 系數(shù)微分方程，變系數(shù)微分方程的分析是很困難的。 三、 PARK變換 變換的可能性 三相繞組的作用就是在氣隙中產(chǎn)生一同步旋轉(zhuǎn)的合 成磁場，根據(jù)等效原則，不管什么樣的繞組系統(tǒng)，只要 能在氣隙中產(chǎn)生同樣的合成旋轉(zhuǎn)磁場，則這個繞組系統(tǒng) 就與原來的三相定子繞組等效，換句話說就可以用這個 繞組系統(tǒng)代替原來的三相繞組系統(tǒng)。 派克變換 派克變換就是利用兩個 隨轉(zhuǎn) 子一起旋轉(zhuǎn)的假想繞組和一 個零 軸假想繞組來代替空間靜止不 動 的三相定子繞組。其中一個為 d軸 方向的繞組記為 dd繞組，其軸線與 d軸軸線重合；一個為 q軸方向的繞 組，記為 qq，其軸線與 q軸軸線重合， 零軸繞組反映三相定子繞組中的零序電流的作用。 ? 等效繞組與轉(zhuǎn)子繞組之間的相對位置不再改變，從而 使轉(zhuǎn)子各繞組與等效繞組之間的互感系數(shù)不再改變而保 持常數(shù)； ? 另一方面 dd繞組、 qq繞組在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，始終在 d軸 方向和 q軸方向，其磁路不變，從而避免了轉(zhuǎn)子在 d軸和 q軸方向磁路不對稱而引起定子繞組自感系數(shù)和互感系數(shù) 的變化； ? 零軸繞組則反應定子三相電流中的零序分量的作用， 由于三相零序電流分量產(chǎn)生的合成磁場為零，所以等效 零軸繞組也不在空氣隙中產(chǎn)生磁場。 派克變換公式 若三相基頻正弦電流 ，滿足條件 ， 則總可以找到一個旋轉(zhuǎn)相量 ，其在三相軸線上的投影 分別為 。 cba iii 、 0??? cba iiimI?cba iii ??? 、 將 在 d、 q軸上分解可得 由于 ， 為同一相量的分解，所以兩組 分量等效，經(jīng)三角運算可得其關系如下： mI?cba iii 、qd ii 、)]1 2 0c o s ()1 2 0c o s (c o s[32 0????? ??? cbad iiii)]1 2 0s i n ()1 2 0s i n (s i n[32 0?????? ??? cbaq iiii 若 ，則可找到如下關系 、 而使 ，從而可用一個旋轉(zhuǎn)相量表 示 ，然后再在 上加上 即可。 稱為零軸分量，它與對稱分量法中所講的零序分量有一 定的區(qū)別，在這里它是瞬時值。這個零序分量電流所產(chǎn)生的和 轉(zhuǎn)子交鏈的磁通為零，故它與轉(zhuǎn)子的位置 無關。 0??? cba iii0iii cc ??? 0?????? cba iiicba iii ??? 、 0icba iii ??? 、0i 上式即從 向 、 變換的變換公式 ， 其矩陣型式如下： 反變換公式如下： cba iii 、 qd ii 、 0i??????????????????????????????????????cbaqdiiiiii2/12/12/1)1 2 0s i n ()1 2 0s i n (s i n)1 2 0co s (