[理学]第二章 24同步发电机.pptVIP

dq0系统的磁链方程 dq0系统的同步机磁链方程 1、电感系数全为常量 2、对角线上均为自感系数 3、?Ld称纵轴同步电感，是定子等效dd绕组自感系数; ?其中： 这就是说，假想直轴等效绕组dd的自感系数Ld就是励磁绕组开路、定子合成磁势产生单纯直轴磁场时，任意一相定子绕组的自感系数。Xd：直轴同步电抗 dq0系统的同步机磁链方程 这就是说，假想交轴等效绕组qq的自感系数Lq就是励磁绕组开路、定子合成磁势产生单纯交轴磁场时，任意一相定子绕组的自感系数。Xq：交轴同步电抗 Lq：交轴同步电感，是定子等效qq绕组自感系数; dq0系统的同步机电势方程 磁链方程中互感系数不可逆，只要将各量改为标幺值并适当选取基准值即可克服，而且还存在： dq0系统的同步机电势方程 dq0系统的同步机电势方程 由于 ，对两侧求导，得 于是 经过运算 其中， 为转子角速度，其标幺值为1+s，s为转差率。 dq0系统的同步机电势方程 d.q轴电势分别由变压器电势、发电机电势组成。 零轴绕组与其它绕组隔离。 基本方程 习惯上，常把dq0系统的电势方程和磁链方程合称为同步电机的基本方程。 dq0系统的同步机磁链和电势方程 dq0系统的同步机磁链和电势方程 对于不计阻尼绕组的情形，方程形式如下： 2.4.1同步电机的对称稳态运行 同步发电机基本方程的应用实例 1 对称稳态运行 稳态运行的特征： 转速恒定，转速标幺值=1 只有切割电势 阻尼绕组中没有电流 2 稳态运行时的电势方程式、向量图和等值电路。 等值电路 参数空载电势 直轴电抗Xd、交轴电抗Xq 向量图 隐极机 凸极机 2.4.1同步电机的对称稳态运行 同步机稳态电压方程的应用 由已知的发电机运行状态（电压、电流、功率因数角）及给定的铭牌参数求取空载电势和功角。 空载电势和功角是暂态计算和稳定性分析的初始条件。 稳态下， （标么值） ， ； 、 、 均为常数，故磁链 、 为常数； 因此，变压器电势 为同步机的空载电势 同步机稳态相量图 所以 其中， 为发电机端电压相量， 为电流相量。 凸极机电压方程 向量图 方程 由于隐极机时 所以 隐极发电机电压方程 向量图 2.4.2同步发电机暂态参数 一台没有阻尼绕组的同步电机，其励磁绕组短接，转子作同步旋转。突然在定子回路中流过一个三相对称的正序电流分量，且只有直轴电枢反应，同步电机的暂态电抗 。 遵循磁链守恒原理 2.4.2同步发电机暂态参数 直轴暂态电抗 实质上就是假想直轴等效绕组dd旁边有一个短接绕组f情况下的等值电抗。把dd和f绕组看作一个副绕组短路的双绕组变压器，等值电路如下图。 2.4.2同步发电机次暂态参数 有阻尼绕组时，定子突然流过三相对称正序电流分量，且只有直轴电枢反应，这时磁链关系为 2.4.2同步发电机次暂态参数 直轴次暂态电抗 实质上就是旁边有两个短路绕组f和D时dd绕组的等值电抗。 2.4.2同步发电机次暂态参数 有阻尼绕组时，定子突然流过三相对称正序电流分量，且只有交轴电枢反应，这时磁链关系为 2.4.2同步发电机次暂态参数 交轴次暂态电抗 实质上就是旁边有一个短路绕组D时qq绕组的等值电抗。 同步发电机及其基本方程 本节知识点： 认识同步发电机的结构 同步电机的电势方程和磁链方程 同步发电机的基本方程 稳态运行模型及相关参数 暂态运行模型及相关参数 * 同步发电机简化等值图 定子 转子 气隙 1、同步发电机结构 * 定子上3个等效绕组 A相绕组 B相绕组 C相绕组 * 转子上3个等效绕组 励磁绕组 d轴等效的阻尼绕组 q轴等效的阻尼绕组 同步发电机简化为：定子3个绕组、转子3个绕组、 气隙、定子铁心、转子铁心组成的6绕组电磁系统。 同步发电机的结构 定子：a、b、c三相绕阻 转子：励磁绕阻f； 实际的同步电机或是在转子极面上装阻尼条，或是隐极机本身的整块转子具有阻尼绕阻作用。可以用等效的D、Q绕组来代表它们。 同步发电机的基本原理 导体切割磁力线，产生切割电势 导线环内的电磁场发生变化，产生感应电势 电磁基础 a x b y c z a b c f d q 理想电机 理想同步发电机 1、定子abc三相绕组结构完全相同，互相对称，空间相隔120度电角度。 2、电机转子在结构上对于d轴与q轴完全对称。 3、定子、转子铁心同轴且表面光滑（忽略定、转子上的齿槽），忽略齿谐波。 4、定子、转子绕组电流产生的磁动势在气隙中是正弦分布的，忽略高次谐波。 5、磁路是线性的，无