同步发电机模型整理

1、学习资料收集于网络,仅供参考同步电机定转子侧变量对应关系及名称ufEf励磁电动势Ef= XadufXD1 fXf1 DrfifEq 空载电动势（Xd后面的电动势）Eq=Xad f ifEq瞬变电动势（Xd后面的电动势）EqXadfXf DE qq轴超瞬变电动势（Xd后面的电动势）EqXadX2X XDad QEdd轴超瞬变电动势（Xq后面的电动势）E dXaqQXQuf、ifDQ、fDQ）iqEdXaq g iiqEdXa qgXg同步发电机16 各变量：13 个电磁变量： 定子侧 6 个（udq、 dq i、dq）；转子侧 7 个（3 个机电变量： （T 、 、 ）同步发电机10 个基本方程

2、（u dqfDQ、dqfDQ）：u dridp d qu qriqp q dufr ifpf0r i D Dp D0r i Q Qp Q dx i d dx i ad fx i ad D qx i q qx i aq Qfx i ad dx ifx i ad D Dx i ad dx i ad fx i D D Qx i aq qx i Q Q三阶有用模型：这种模型的导出基于如下假定：忽视定子绕组暂态和阻尼绕组作用,计及励磁绕组暂态和转子动态（1）忽视定子 d、q 轴暂态,即定子电压方程中 p 、p 均为 0；（2）在定子电压方程中, r 1 . .,在速度变化不大的过渡过程中,误差很小；学习

3、资料学习资料收集于网络,仅供参考（3）忽视 D、Q 绕组,其作用可在转子运动方程中补入阻尼项近似考虑；导出思路：（1）派克方程中忽视 D、Q 绕组,方程数变为 6 个,变量数变为 12 个（u dqf、 dqf i、 dqf、T 、 、 ）,假设 u f 和 T 为已知量（励磁绕组和原动机输入）,变量减为 10 个,方程数为 6（u dqf、 dqf）+2（ 、 ） +2（dq 轴网络方程） =10 个,可以求解；（2）推导三阶模型时要对变量作如下改进：保留定子变量 u dq、 dq i,转子变量 u f、 fi、 f用 E 、E 、E 代替,然后用 3 个磁链方程消去 、d 、E ,最终保留

4、 u dq、i dq、E 、 、 （7 未知）和 E f、T （2 已知）共 9 个变量,方程为 3 个电压方程、 2 个转子运动方程和 2 个 dq 轴网络方程；三阶模型状态量：（E 、 、 ）：u dx i q qridu qE qx i d driqx idx i i d qE 、E 、 、 ）：T d0dE qEfE qx ddtT JdD 1T mT eT mE i q qx ddtd1g 绕组的四阶模型状态量（dt如计及反映q 轴瞬变过程中的udx i q qriduqE qx i d driqxdx didE i q qx dxqi i d qT d0dEqEfEqdtT q0d

5、E dEdxqx iqT mdtT JdD 1T mT edtd1dt学习资料学习资料收集于网络,仅供参考五阶模型：导出思路：方程数为 10 个, 7 个状态量（ d、q、f、 D、Q、 、 ）,忽视定子暂态,p 、p 均为 0,降为 5 阶,变量数变为 16 个（u dqf、 dqfDQ i、 dqfDQ、T 、 、 ）,假设 u f 和 T 为已知量（励磁绕组和原动机输入）,变量减为 14 个,通过方程数为 10（u dqfDQ、 dqfDQ）+2（ 、 ）+2（dq 轴网络方程） =14 个,可以求解；求解时将 u dq、 dq i 保留,u f 用 E 替代,用 5 个磁链方程消去 3

6、 个转子电流 i f（E ）、 Di、Qi 和 2 个定子磁链 、d ,q 、f D、 用 Q E 、E 、E 代替；方程数为 5（u dqfDQ）+2（ 、 ）+2（dq 轴网络方程） =9 个,变量为 11 个（9 个未知 u dq、 dq i、E 、E 、E 、 、 ）,可以求解；方程为：udEdx i q qriduqE qx i d driqiqx dx dEqdx dxdxdx 1idT d0dEqEfxdx 1Eqdtxdx 1x dx 1xdx dx 1x dT d0dEqx 1T d0dEqEqEqxiddtx dx 1dtT q0dEdE dx qxqT mE i q qE i d dxdx i i q d qdtT Jd dtD 1T mT ed dt1二阶模型：经典二阶模型状态量（ 、 ）：x dx ,即仍计及暂态凸极对四阶模型,令pEqpEd0,即只计及转子动态,模型中学习资料学习资料收集于网络,仅供参考 效应；u dE dx i q qridT mT eT mE i q qE i d dx dx qi i d qu qE qx i d driqT Jd rD 1dtd1dt