电力系统分析-5第三章同步发电机的基本方程-1

,2017/12/29,1,同步发电机的基本方程,2017/12/29,2,理想同步电机的假设条件,忽略磁路的非线性特性，导磁系数为常数转子结构对D轴和Q轴分别对称定子abc三相的空间位置相差120度，结构相同，在空间产生正弦分布的磁动势定子空载，转子恒速旋转，定子绕组感应的的空载电势是时间的正弦函数定子和转子的表面光滑,2017/12/29,3,凸极电机的六个绕组,2017/12/29,4,转子旋转方向定子与转子个绕组的位置轴线的正方向=磁链的正方向正向电流产生正向磁链定子绕组：感应电势的正方向=相电流方向 送出正向电流的机端电压为正转子绕组：感应电势的正方向=电流正方向 提供励磁电路的外加电压为正,2017/12/29,5,同步电机的原始方程,2017/12/29,6,自感系数，互感系数,2017/12/29,7,矩阵形式,电势方程磁链方程 变量：18个，V，I，参数：R，L（自感、互感）,2017/12/29,8,定子绕组的自感系数,a相正弦分布的磁势：分解到D轴和Q轴：产生的气隙磁通：漏磁通：,2017/12/29,9,ia产生的与a相交链的磁通：所以有,2017/12/29,10,定子绕组的自感,2017/12/29,11,定子绕组的互感,ia交链b相的磁通互感系数,2017/12/29,12,2017/12/29,13,转子绕组的自感系数和互感系数,自感系数：Lf，LD，LQ互感系数：LfD=LDf,2017/12/29,14,定子绕组与转子绕组的互感系数,随转子位置而变化,2017/12/29,15,dq0坐标系,同步电机稳态运行时的电枢磁势 幅值恒定，转速恒定，相对转子静止 定子电流用同步旋转的一个相量表示I 三相瞬时值：,2017/12/29,16,电流I分解为利用三角恒等式变换定子存在三相对称和幅值恒定的电流时， id，iq就为常数。,2017/12/29,17,定子三相电流不对称，主要是平衡的： id，iq 的幅值就是变化的。定子三相电流平衡时：需要增加一个新的变量 定子电流的零轴分量,2017/12/29,18,从abc坐标到dqo坐标的变换,或者,2017/12/29,19,逆阵：电流的逆变换：对于定子的电压、磁链，也可以进行这种变换，即派克变换,2017/12/29,20,dqo轴的电势方程,定子电势方程：进行帕克变换，得由于,2017/12/29,21,2017/12/29,22,电势方程： 即,2017/12/29,23,Dq0的磁链方程和电感系数,由式（3-4）,2017/12/29,24,2017/12/29,25,功率公式,2017/12/29,26,采用标幺制之后的同步方程,2017/12/29,27,同步电机的对称稳定运行,前提条件转子转速不变，等于额定转速 (电感标幺值=电抗标幺值）电机纵轴三个绕组（D,f,d）只有一个公共磁进一步简化略去变压器电势：不计定子电阻实用id，vd方向,2017/12/29,28,电机方程,2017/12/29,29,稳态运行的电势方程式、相量图和等值电路,Id和iq:稳态时： 阻尼绕组：iD=0，iQ=0 励磁电流：if=vf/rf (为常数）定子电势方程：空载电势Eq: