【文章內(nèi)容簡介】 值常用于校驗?zāi)承╇姎庠O(shè)備的 斷流能力或耐力強度 。 （ 611） 短路電流最大有效值出現(xiàn)在第一周期，其中心為： t= PmimTPmap IkeII a )1(/ ??? ? aTim e / ???短路容量 也稱為短路功率 ， 它等于短路電流有效值同短路處的正常工作電壓 （ 一般用平均額定電壓 ） 的乘積 ， 即 tavt IVS 3?用標(biāo)幺值表示時 ?? ??? tBtBBtavt IIIIVIVS33短路容量 主要用來 校驗開關(guān)的切斷能力。 四、短路容量 第三節(jié) 同步發(fā)電機的基本方程 同步電機的結(jié)構(gòu) ?有阻尼繞組的凸極式同步發(fā)電機 定子方面 有靜止的三相繞組 a、 b、 c； 轉(zhuǎn)子方面 有與轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn)的一個 勵磁繞組 f、 縱軸等效阻尼繞組 D和 橫軸等效阻尼繞組 Q。 ?隱極式同步發(fā)電機，沒有兩個阻尼繞組。 理想同步發(fā)電機 (1)電機導(dǎo)磁部分的導(dǎo)磁系數(shù)不變 。 即把同步發(fā)電機簡化為一線性元件 。 (2)電機轉(zhuǎn)子在結(jié)構(gòu)上對縱軸及橫軸分別對稱 。 (3)定子 a、 b、 c三相繞組在空間互差 120176。 ,是完全對稱而又相同的三個繞組 。 (4)定子繞組沿定子作均勻分布 。 這樣可使定子電流在空氣隙中產(chǎn)生正弦分布的磁勢 ， 定子繞組與轉(zhuǎn)子繞組間的互感磁通在空氣隙中也按正弦分布 。 圖 66 同步發(fā)電機各繞組軸線正方向示意圖 一、同步發(fā)電機的原始方程 正方向的規(guī)定： (1) 繞組軸線的正方向作為磁鏈的正方向 . (2)定子繞組產(chǎn)生的磁鏈方向與軸線方向 相反 時的電流為正值 . (3)轉(zhuǎn)子繞組產(chǎn)生的磁鏈方向與軸線方向 相同 時的電流為正值 . （ 4）電壓的正方向如圖 6－ 7示。 圖 67 同步發(fā)電機各回路電路 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????QDfcbaQDfQDfcbafcbaiiiiii RRRRRRvvvv???????????????????????0000000000000000??????dtd /?? ??式中： 1. 電勢方程和磁鏈方程 電勢方程： ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????QDfcbaQDQfQcQbQaDQDDDfDcDbDafQfDfffcfbfacQcDcfcccbcabQbDbfbcbbbaaQaDafacabaaQDfcbaiiiiiiLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLL??????????????? ??????磁鏈方程： 南京理工大學(xué) 65 上述方程組共 12各方程，其中有 18個運行變量（電壓、電流、磁鏈），一般電壓作為已知量，另外 12個未知量可通過方程組解出。 ???????????????????????????f D QabcRsf D Qabcf D QabcRRii00vv????????????????????????f D Qa b cRRRSSRSSf D Qa b ciiLLLL?? (1) 定子各相繞組的自感系數(shù) （ 以 a相為例 ） 圖 68 定子繞組的自感 圖 68 定子繞組的自感 圖 68 自感 Laa的變化規(guī)律 由此可見， a相自感系數(shù)是 α 角的周期函數(shù)，其變化周期為 π 。 ?2c os20 llLaa ???????????)1 2 0(2c o s)1 2 0(2c o s020020??llLllLccbb以 a相與 b相之間的互感系數(shù) Lab為例 (2) 定子繞組間的互感 圖 69 定子繞組間的互感 圖 69 定子繞組間的互感 圖 69 互感 Lab的變化規(guī)律 由此可見，定子互感系數(shù)也是 α角的周期函數(shù)，其周期為 π 。 ? ?? ?? ?????????????????????)1 5 0(2c o s)90(2c o s)30(2c o s020020020???mmLLmmLLmmLLaccacbbcbaab?轉(zhuǎn)子各繞組的自感系數(shù) Lff、 LDD和 L都是常數(shù)，分別改記為 Lf、 LD和 LQ。 ?轉(zhuǎn)子各繞組間的互感系數(shù)亦應(yīng)為常數(shù) 。 兩個縱軸繞組 （ 勵磁繞組 f和阻尼繞組 D） 之間的互感系數(shù)LfD=LDf=常數(shù) 。 由于轉(zhuǎn)子的縱軸繞組和橫軸繞組互相垂直 ， 它們之間的互感系數(shù)為零 ， 即LfQ=LQf=LDQ= LQD= 0。 (3) 轉(zhuǎn)子上各繞組的自感系數(shù)和互感系數(shù) (4) 定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組間的互感系數(shù) 以勵磁繞組與定子 a相繞組間的互感 Laf為例 圖 610 定子繞組與勵磁繞組間的互感 圖 610 定子繞組與勵磁繞組間的互感 圖 610 互感 Laf的變化規(guī)律 由此可見，定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組間的互感系數(shù)是 α角的周期函數(shù)，其周期為 2π 。 ???????????????)1 2 0c o s ()1 2 0c o s (c o s?????affccfaffbbfaffaafmLLmLLmLL???????????????)1 2 0c o s ()1 2 0c o s (c o s?????aDDccDaDDbbDaDDaaDmLLmLLmLL??????????????????)1 2 0s i n ()1 2 0s i n (s i n?????accQabbQaaaQmLLmLLmLL二 ． 同步發(fā)電機的基本方程 1. 派克變換 磁鏈方程式中出現(xiàn)變系數(shù)的原因主要是： (1) 轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)使定 、 轉(zhuǎn)子繞組間產(chǎn)生相對運動 ， 致使定 、轉(zhuǎn)子繞組間的 互感系數(shù) 發(fā)生相應(yīng)的周期性變化 。 (2) 轉(zhuǎn)子在磁路上只是分別對于 d軸和 q軸對稱而不是任意對稱的 ， 轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)也導(dǎo)致定子各繞組的自感和互感的周期性變化 。 ?同步電機 穩(wěn)態(tài)對稱運行 時 ， 電樞磁勢幅值不變 ， 轉(zhuǎn)速恒定 ， 對于轉(zhuǎn)子相對靜止 。 它可以用一個以同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的矢量 來表示 。如果定子電流用一個同步旋轉(zhuǎn)的通用相量 表示 ， 那么 ， 相量 與 相 量 在任何時刻都同相位 ， 而且在數(shù)值上成比例 ， 如圖 611所示 。 aF? I?I?aF?圖 611 通用電流相量在兩種坐標(biāo)系統(tǒng)上的投影關(guān)系 ????????????)120co s ()120co s (co s?????IiIiIicba?????????)s i n ()c o s (????IiIiqd??????????????????)1 2 0s i n ()1 2 0s i n (s i n[32)1 2 0c o s ()1 2 0c o s (c o s[32??????????cbaqcbadiiiiiiii由兩種不同的投影可得他們之間的關(guān)系 44 ? 通過這種變換 ， 將 三相電流 ia、 ib、 ic變換成了等效的 兩相電流 id和 iq。 ?可以 設(shè)想 ：這兩個電流是定子的兩個等效繞組 dd和 qq中的電流 。 這組等效的定子繞組 dd和 qq不像實際的 a、 b、 c三相繞組那樣在空間靜止不動 ， 而是隨著轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn) 。 等效繞組中的電流產(chǎn)生的磁勢對轉(zhuǎn)子相對靜止 ， 它所遇到的磁路磁阻恒定不變 ，相應(yīng)的電感系數(shù)也就變?yōu)槌?shù) 了 。 ? 當(dāng)定子繞組內(nèi)存在幅值恒定的三相對稱電流時，由式 (627)確定的 id和 iq都是常數(shù)。即：等效的 dd、qq繞組的電流是直流。 ?如果定繞組中存在三相