同步发电机突然三相短路中的几个问题第 2 章作业参考答案2-1 为何要对同步发电机的基本电压方程组及磁链方程组进行派克变换
答:由于同步发电机的定子、转子之间存在相对运动,定转子各个绕组的磁路会发生周期性的变化,故其电感系数(自感和互感)或为1 倍或为 2 倍转子角 θ 的周期函数( θ 本身是时间的三角周期函数) ,故磁链电压方程是一组变系数的微分方程,求解非常困难
因此,通过对同步发电机基本的电压及磁链方程组进行派克变换,可把变系数微分方程变换为常系数微分方程
2-2 无阻尼绕组同步发电机突然三相短路时,定子和转子电流中出现了哪些分量
其中哪些部分是衰减的
各按什么时间常数衰减
试用磁链守恒原理说明它们是如何产生的
答:无阻尼绕组同步发电机突然三相短路时,定子电流中出现的分量包含:a) 基频交流分量 (含强制分量和自由分量),基频自由分量的衰减时间常数为 T d’
b) 直流分量(自由分量) ,其衰减时间常数为T a
c) 倍频交流分量(若d、q 磁阻相等,无此量),其衰减时间常数为Ta
转子电流中出现的分量包含:a) 直流分量 (含强制分量和自由分量 ),自由分量的衰减时间常数为Td’
b) 基频分量(自由分量) ,其衰减时间常数为T a
产生原因简要说明:1) 三相短路瞬间,由于定子回路阻抗减小,定子电流突然增大,电枢反应使得转子 f 绕组中磁链突然增大, f 绕组为保持磁链守恒,将增加一个自由直流分量,并在定子回路中感应基频交流,最后定子基频分量与转子直流分量达到相对平衡(其中的自由分量要衰减为0)
2) 同样,定子绕组为保持磁链守恒,将产生一脉动直流分量(脉动是由于d、q 不对称),该脉动直流可分解为恒定直流以及倍频交流,并在转子中感应出基频交流分量
这些量均为自由分量,最后衰减为0
2-3 有阻尼绕组同步发电机突然三相短路时,定子和转子电流中出现了哪些分量