【正文】 近似認(rèn)為線性關(guān)系 。 61 同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程式 20K 21 ?? JWKN2JWT S? 例 某發(fā)電機(jī)的參數(shù)如下： PN=150MW， cosφ=， 正常運(yùn)行時(shí) ， U=15kV， 機(jī)械轉(zhuǎn)速為 1500r/min， J=75 103kgm2。 解： 60π20 n?? ? ?ra d/ s601500π2?NN 150 1 7 6 . 5 M V Ac o s 0 . 8 5PS ?? ? ?23K 60150 ?????????W ? ? ??2 9 2 5 .2 8 1 0 .4 8 ??? 與其他機(jī)械系統(tǒng)相比：一個(gè)質(zhì)量為 m， 速度為 v的物體 ， 所擁有的動(dòng)能為 2K 21 mvW ? 若要使 WK為 106J：一輛質(zhì)量為 1000kg的汽車 ， 速度必須達(dá)到 ? ?s/m1 0 0 0/ 2 52 6?? ? ?s/m1360? ? ?h/km4896? 一物體運(yùn)動(dòng)速度為 90km/h， 則其質(zhì)量必須為 ? ? 26 ???m ? ?kg102 9 6 0 3??34－ 5 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(dòng)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。 四 、 同步電機(jī)轉(zhuǎn)子的相對電角度 ? 機(jī)械轉(zhuǎn)速為轉(zhuǎn)子機(jī)械角度隨時(shí)間的變化率 ? 電角速度為轉(zhuǎn)子電角度隨時(shí)間的變化率 靜止坐標(biāo)軸 同步旋轉(zhuǎn) 坐標(biāo)軸 轉(zhuǎn)子磁軸 ω0 ω δ0 δ 0dd ??? ??t 1dd*** ????t? 將時(shí)間和時(shí)間常數(shù)用有名值表示： ** ***dd ??? DPPtT emJ ???? ?1dd *0 ?? ???t000 dd????? ??tddt???ddt???34－ 7 2021年 6月 17日星期四 167。 34－ 8 2021年 6月 17日星期四 167。 ； (3)電機(jī)轉(zhuǎn)子對自身的直軸和交軸對稱； (4)定子電流產(chǎn)生的磁動(dòng)勢以及轉(zhuǎn)子繞組和定子繞組間的互感磁通在氣隙中按正弦分布； (5)定子及轉(zhuǎn)子具有光滑的表面 。 ? 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 。 34－ 9 2021年 6月 17日星期四 167。 bbLbRaaLaRccL cR biaiciaubucuggL LgRgi QRiHLDDLfRfifuDRDi? 定子和轉(zhuǎn)子各繞組磁鏈的正方向與其磁軸的正方向相同；各繞組由磁鏈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢服從楞次定律 。 NS34－ 10 2021年 6月 17日星期四 167。 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 。 62 abc坐標(biāo)系統(tǒng)下的 同步電機(jī)方程 ? 定子繞組與阻尼繞組之間的互感 ?c o saDDaaD mMM ??? ?3/2c o s ?? ??? aDDbbD mMM? ?3/2c o s ?? ??? aDDccD mMM?s i naggaag mMM ???? ?3/2s i n ?? ???? aggbbg mMM? ?3/2s i n ?? ???? aggccg mMM?s i naaaQ mMM ???? ?3/2s i n ?? ???? abbQ mMM? ?3/2s i n ?? ???? accQ mMM3. 轉(zhuǎn)子繞組的自感和轉(zhuǎn)子繞組之間的互感 ? 轉(zhuǎn)子繞組的自感和轉(zhuǎn)子繞組之間的互感都為常數(shù) 。 ? 若能將時(shí)變系數(shù)常微分方程組通過適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)變換 ， 轉(zhuǎn)化為常系數(shù)的常微分方程組 ， 則可以更加方便地進(jìn)行電力系統(tǒng)分析 。 63 派克變換及 dq0坐標(biāo)下的 同步電機(jī)方程 一 、 派克變換 ? ? ? ?? ? ? ???????????????????????????????????????cbaqdAAAAAA2/12/12/13/2s i n3/2s i ns i n3/2c o s3/2c o sc o s320??????????? θ為轉(zhuǎn)子 d軸與定子 a軸之間的夾角 abcdq PAA ?0? ? ? ?? ? ? ? ??????????????????????????????????????013/2s i n3/2c o s13/2s i n3/2c o s1s i nc o sAAAAAAqdcba??????????01 dqabc APA ??abcdq Pii ?0 abcdq Puu ?0 abcdq Pψψ ?001 dqabc iPi ?? 01 dqabc uPu ?? 01 dqabc ψPψ ??? 電機(jī)方程為變系數(shù)微分方程的原因：定子與轉(zhuǎn)子間的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)及轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)不對稱 。 34－ 14 2021年 6月 17日星期四 167。 這是因?yàn)榕煽俗儞Q矩陣不是正交矩陣 。 63 派克變換及 dq0坐標(biāo)下的 同步電機(jī)方程 ? 三相定子繞組輸出的總瞬時(shí)功率為： ? ? ? ?? ? ? ???????????????????2/12/12/13/2s i n3/2s i ns i n3/2c o s3/2c o sc o s3239。 34－ 16 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 。 63 派克變換及 dq0坐標(biāo)下的 同步電機(jī)方程 四 、 標(biāo)么制下的同步電機(jī)方程 1. 定子側(cè)的基準(zhǔn)值 ? ua、 ub、 uc和 ia、 ib、 ic的基準(zhǔn)值應(yīng)取相電壓和相電流的基準(zhǔn)值 。 ???????????????002/13???BBBBBBBBtSUZUSI????????????????????BABABBBBABABABABABBBABBAIUSZSUIUZUSIIUU2323322322??????????BBABBBBABBBUSUZL????223?????BABBBBBUZL???2. 轉(zhuǎn)子側(cè)的基準(zhǔn)值 BQBQBgBgBDBDBfBfB SIUIUIUIU ???????????????QBQBQBgBgBgBDBDBDBfBfBfBIUZIUZIUZIUZ////???????????BQBQBBgBgBBDBDBBfBfBUUUU????????////34－ 18 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 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????*****0***************0***********0**000000000000000000000000000000QgDfqdQgQaQgQgagDfDaDfDfafaQagqaDafdQgDfqdiiiiiiiXXXXXXXXXXXXXXXXXXX???????BdBd ZLX ??*BqBq ZLX ??*BBZLX 0*0 ??2* 32 ??????????BAfBBfBfBff IIZLZXX ?2* 32 ??????????BADBBDBDBDDIIZLZXX ?2* 32 ??????????BAgBBgBgBgg IIZLZXX ?2* 32 ??????????BAQBBQBQB IIZLZXX ?????????? BAfBB afBaf IIZmX ?*????????? BADBB aDBaD IIZmX ?*????????? BAgBB agBag IIZmX ?*????????? BAQBB aQBaQ IIZmX ?*????????? 2* 32 BA DBfBB fDBfD I IIZmX ?