同步电机三相短路电流和转矩计算

同步电机三相短路电流和转矩计算(11 页)Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。同步电机三相短路电流和电磁转矩计算 编写 佘名寰本文是根据陈珩教授所著的‘同步电机运行基本理论与计算机算法’一书介绍的算法和例题计算同步电机的三相短路电流。计算程序用 MATLAB 语言编写，计算结果与书中结果基本一致。本文可供电力系统电气技术人员和大专院校电力专业学生参考。1．计算方法1.1 初始数据计算由短路前的机端电压 u[0], 定子绕组电流 i[o], 和功率因数角 φ[0] 求得短路前的功率角δ0=从而得 u[0], i[0] 的正、交轴重量ud[0]=u[0]sinδ0uq[0]=u[0]cosδ0id[0]=i[0]sin(δ0+φ[0])iq[0]=i[0]cos(δ0+φ[0])短路前的空载电势是Eq[0]=uq[0]+riq[0]+xdid[0]励磁电流为if[0]= Eq[0]/xaf式中 xd 为同步电机正轴同步电抗xq 同步电机交轴同步电抗 xaf 定子绕组与劢磁绕组间的互感电抗 r 定子绕组电阻1.2 电流变化量的状态空间方程式同步电机突然短路时各绕组电流的变化量 的计算可运用以派克重量表示的状态空间方程式方程中各下标变量的含义为d---纵轴，q---横轴，f----励磁绕组，D---纵轴阻尼绕组，Q---横轴阻尼绕组，a---定子绕组上式可简化为化作电流变化量的常系数一阶微分方程组形式在三相短路时若励磁电压不可调，则由于电流不能突变，t=0 瞬间电流变化量的初值将电压变化量和电流变化量的初值代入微分方程，用数值计算的龙格---库塔法即可求出t=0+Δh 时刻的各电流变化量，反复计算则可求得各个时刻的，叠加短路前绕组电流可得短路时电流全量用派克逆变换可得定子三相电流，以 a 相为例 ia= 短路 t=0 时转子位置角2．.同步电机三相短路电流计算例题与程序电机参数r=0.005, rf=0.000656，rD=0.00151, rQ=0.00159xd=1,0, xq=0.60, xf=1.03, xD=0.95, xQ=0.70xaf=0.85, xaD=0.85, xfD=0.85, xaQ=0.45原始运行条件为额定负载 U[0]=1, i[0]=1, φ[0]=0.5548 (单位为弧度，相对于 cosφ=0.8) 短路时的转子位置角 θ0=3.1416 三相短路计算程序：CMSHORT3.M% part 1ra=0.005;rf=.000656;rzd=.00151;rzq=.00159;xd=1.0; xq=.60;xf=1.03;xzd=.95;xzq=.70;xaf=.85;xazd=.85;xfzd=.85;xazq=.450; u0=1.0;i0=1.0;phas=.5548;cita0=3.1416;p=31.4160;h=.5236; x1=[-1.0,0.0,0.85,0.85,0.0;0.0,-0.60,0.0,0.0,0.45;-0.85,0.0,1.03,0.85,0.0; -0.85,0.0,0.85,0.95,0.0;0.0,-0.4...