同步发电机的基本方程VIP免费

第三章同步发电机的基本方程3-1基本前提3-2同步发电机的原始方程3-3d、q、0坐标系的同步电机方程3-6同步电机的对称稳态运行3-1基本前提一、理想同步电机忽略磁路饱和、磁滞、涡流等的影响，假设电机铁心部分的导磁系数为常数；电机转子在结构上对于纵轴和横轴分别对称；定子a、b、c三相绕组的空间位置互差120电角度，在结构上完全相同，它们均在气隙中产生正弦分布的磁动势；电机空载，转子恒速旋转时，转子绕组的磁动势在定子绕组所感应的空载电势是时间的正弦函数；定子和转子的槽和通风沟不影响定子和转子的电感，即认为电机的定子和转子具有光滑的表面；定子：a、b、c三个绕组转子d轴：励磁绕组f和阻尼绕组D转子q轴：阻尼绕组Q二、假定正向的选取3-2同步发电机的原始方程aabbccfffDDQ00000000000000000000000000000rvrvrvrvrϕϕϕϕϕϕ=−−−abcfDQQ000iiiiiri一、电势方程和磁链方程分块矩阵的形式：abcabcabcabcfDQfDQfDQfDQ00rr=−−viviϕϕaaabacafaDaQababbbcbfbDbQbcacbcccfcDcQcffafbfcfffDfQDDaDbDcQLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLϕϕϕϕϕϕ=abcfDDfDDDQQQaQbQcQfQDQQiiiiiLLiLLLLLL分块矩阵的形式：abcabcSSSRfDQfDQRSRR=iLLiLLϕϕ定、转子绕组的相对位置不断变化，在凸极机中有些磁通路径的磁导也随着转子的旋转作周期性变化，许多自感系数和互感系数也就随着转子位置而周期性变化二、电感系数1.定子各相绕组的自感系数a相绕组电流ia在空间上产生按正弦分布的脉振磁势：aaawFi=沿转子d、q轴方向产生的气隙磁通：adadaaqaqacoscosFFφλαφλα==定子绕组漏磁通：σasσaFφλ=ia产生的与a相绕组交链的磁链：()()222aaσaadaqaaσaadaqwcossinwcossinaiϕφφαφαλλαλα=++=++()222aaaaaσaadaq02awcossincos2Llliϕλλαλαα==++=+()()20aσaadaq22aadaq1w21w2llλλλλλ=++=−2.定子绕组间的互感系数()()()()babbaσadaqabamσadaqwcos120sin120wwcoscos120sin120iϕφφαφαλλααλαα=+−°++°=−+−°++°()babaaba02cos230LLimmϕα===−++°()()20mσadaq2adaq1w412mmλλλλλ=++=−()()bcbc02caac02cos290cos2150LLmmLLmmαα==−+−°==−++°4.定子绕组和转子绕组间的互感系数afffadwwcosiϕλα=afaffaaffaffadcoswwLLmimϕαλ====3.转子上各绕组的自感系数和互感系数()2ffσfadwLλλ=+fQQfDQQD0LLLL====fDDfLL==常数3-3d-q-0坐标系的同步电机方程一、坐标变换和d-q-0系统许多自感系数和互感系数是时间的周期函数：转子旋转导致自感磁通和互感磁通的磁通路径发生周期性的变化由于定子纵轴和横轴磁通路径对应的磁导是常数，因此在分析定子磁势对转子绕组影响的时候，如果能将定子三相绕组的合成磁势分解为纵轴分量和横轴分量（即d轴上的虚拟绕组dd和q轴上虚拟绕组qq的磁势），则能避免出现周期性变化电感系数。（1）定子abc绕组电流三相对称时coscos(120)cos(120)abciIiIiIθθθ==−=+定子各相绕组电流可以用一个与转子旋转方向相同、以电流频率所对应角速度旋转的通用电流相量I在各个绕组轴线上的投影表示！定子的合成磁势可以用与转子方向相同的、以定子电流频率对应的转速旋转的矢量F表示。相量I与矢量F在任何时刻都同相位，而且数值上成比例。F可以分解为纵轴分量和横轴分量。iaibicidiqIaFa轴b轴c轴d轴q轴αθω将对应的通用电流相量对d、q轴投影：dqcos()sin()iIiIαθαθ=−=−恒定的直流！2coscos(120)cos(120)32sinsin(120)sin(120)...