简述同步发电机的基本方程.pptVIP

简述同步发电机的基本方程1-1 基本前提 二、假定正向的选取 另外，在理想同步电机结构示意图中： 1-2 同步发电机的原始方程 六个绕组的磁链方程写成矩阵形式 原始方程分析： 二、电感系数 2. 定子绕组间的互感系数 3. 转子各绕组的自感系数和互感系数 4. 定子绕组和转子绕组间的互感系数 1-3 dq0坐标系的同步电机方程一、坐标变换和d、q、0系统 转换方法 经过推导得变换式： [对（1-20）式进一步分析] [派克变换公式归纳] 显然，dq0— abc的派克逆变换为 [dq0坐标系变量的零轴分量] [关于零轴分量的联想] 二、 d、q、0坐标系统的电势方程 [派克变换物理意义及直流发电机模型解释] 三、 d、q、0坐标系统的磁链方程 和电感系数 观察（1-37）中的电感系数矩阵： * 一、理想同步电机 什么是理想同步电机？即符合下列假设条件 （1） 忽略磁路饱和、磁滞、涡流等影响，假 设铁心导磁系数为常数； （2） 电机转子结构在纵轴和横轴方向分别对 称； （3） 定子a、b、c三相绕组的空间位置互差 120o电角度； （4）?电机空载、转子恒速旋转时，转子绕组 磁势在定子绕组感应的空载电势是时间 的正弦函数； （5）?定子和转子均具有光滑表面。 转子绕组电压、电流的正向按“负荷法则”选取：支路电流由电位“+”流向电位“-” 定子绕组电压、电流的正向按“发电机法则”选取：支路电流由电位“-”流向电位“+” 转子d轴超前q轴90o 定子绕组轴线正向与该绕组磁链正向一致 转子的位置用d轴与定子a轴的夹角α表示 一、电势方程和磁链方程 六个绕组的电势方程写成矩阵形式 按定、转子写成分块矩阵形式 按定、转子写成分块矩阵形式 电势、磁链共12个方程 电压、电流、磁链共有18个运行变量 六个绕组的电压是已知的 理论上用12个方程可解出12个变量 问题是： 转子的d轴和q轴的磁导（或磁阻）并不相等 转子与定子的相对位置又不断变化，磁链方程中的电感参数也随转子位置变化而变化，即上述电势、磁链方程是变系数方程 实际解方程是十分困难的 1. 定子各相绕组的自感系数 （1-7）~（1-9） （1-10）~（1-12） 由于转子绕组与d、q轴没有相对运动，所以转子绕组电流产生的磁通所经过的磁路的磁导总是不变的 结论： 自感系数Lff、LDD、LQQ为常数 同轴两个绕组间的互感系数LfD= LDf 为常数 相互垂直两绕组间的互感为零，即 LfQ=LQf=LDQ=LQD=0 (1-14)~(1-17) 原始方程（1-1）、（1-3）的数学特点： 定子方程是静止的abc三相坐标系形式 转子方程是旋转的dq坐标系形式 定、转子坐标系周期性相对运动 涉及定子的电感参数出现周期性变化 [设想] 如果把定子方程所有运行变量从静止的abc坐标系转换到旋转的dq坐标系，那么，关联这些变量的电感系数就是常数。 （1-20） [理解（1-20）式] 定子的实际三相绕组可看成是与转子 一同旋转的dd、 qq两个等效绕组 定子dd、 qq等效绕组电流产生的磁势 相对转子静止，磁路的磁阻不变，电 感在dq坐标系中也就变成常数了 定子电流为三相对称稳态交流时，id、 iq为常数（ dd、 qq等效电流为直流） 当定子三相电流不对称时，只要是平 衡的（ ia+ib+ic=0），即只有两个绕组 轴是独立的，就可以在二维平面上用 一个通用电流相量代表三相电流，只 是通用相量的幅值是变化的，变换后的 id、 iq也不是常数（直流）了。 当定子三相电流不平衡（ia+ib+ic≠0）, a、b、c三相的变量是三个独立变量， 仅用d、q两个轴不足以反映原来abc三 个独立变量，为此需增加一个零轴， 其变换关系为 合写（3-20）和（3-21）得派克正变换： 缩写为 idq0=Piabc (1-23) iabc=P-1 idq0 （1-26） 展开式 说明：派克变换（逆变换）不仅对定子绕组电流、而且对定子绕组电压、磁链都可以进行，且变换矩阵P（P-1）相同 零轴分量i0与对称分量中零序分量 的区别： i0表示电流变量的瞬时值