工業(yè)泵網(wǎng) 電機(jī)設(shè)計(jì)同步電機(jī)動(dòng)態(tài)運(yùn)行特性仿真研究海軍航空工程學(xué)院李巖蘇學(xué)軍根據(jù)同步發(fā)電機(jī)的電磁關(guān)系和同步電機(jī)動(dòng)態(tài)運(yùn)行時(shí)的特點(diǎn),建立電動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)運(yùn)行時(shí)電磁變化規(guī)律的數(shù)學(xué)模型,并對(duì)同步電機(jī)動(dòng)態(tài)運(yùn)行特性進(jìn)行了仿真研究。
敘詞同步發(fā)電機(jī)數(shù)學(xué)模型動(dòng)態(tài)運(yùn)行仿真作如下假設(shè)定子三相繞組對(duì)稱分布忽略磁滯損耗和渦流損耗不計(jì)及鐵磁飽和的影響所有繞組電阻均為常數(shù)電機(jī)運(yùn)行過程中轉(zhuǎn)速保持不變阻尼繞組用一個(gè)橫軸阻尼繞組和一個(gè)縱軸阻尼繞組代替。
同步發(fā)電機(jī)的動(dòng)態(tài)運(yùn)行過程是同步電機(jī)常見的故障運(yùn)行狀態(tài),如電樞出線端發(fā)生短路,則從短路瞬間開始,電機(jī)便處于突然短路的過渡過程中,短路瞬間沖擊電流很大(最大瞬時(shí)值可達(dá)到額定電流的10從而在電機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生很大的電磁力及電磁轉(zhuǎn)矩(制動(dòng)轉(zhuǎn)矩和交變轉(zhuǎn)矩對(duì)電機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)造成破壞,而這一過程是由電機(jī)本身的參數(shù)決定的,因此研究電機(jī)的動(dòng)態(tài)運(yùn)行特性,對(duì)優(yōu)化電機(jī)設(shè)計(jì)具有很重要的意義。
凸極同步發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)凸極同步發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)和性能具有一般性,所得結(jié)論易于推廣到隱極機(jī)。
在電機(jī)運(yùn)行過程中,尤其是動(dòng)態(tài)過程中,其內(nèi)部的磁場(chǎng)分布和感應(yīng)電勢(shì)的變化規(guī)律相當(dāng)復(fù)雜,圖凸極同步發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)原理圖凸極同步發(fā)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型根據(jù)同步發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)和內(nèi)部的電磁關(guān)系,以及動(dòng)態(tài)運(yùn)行時(shí)電磁關(guān)系,可得同步電機(jī)在ab坐標(biāo)系下的電壓方程二J0二其中一三相定子繞組勵(lì)磁繞組及阻尼繞組的電壓少一各繞組中的感應(yīng)電壓電機(jī)技術(shù)以相為例只一幾乍幾刊飛么。
時(shí)間圖勵(lì)磁繞組電流波形圖勵(lì)磁繞組電流的變化規(guī)律結(jié)論一艇夏杏暇四遙理牟1之洲〕時(shí)間圖橫軸阻尼繞組電流波形從仿真結(jié)果看,電樞繞組電流在三相短路瞬間可達(dá)額定電流的16倍,然后逐漸趨向穩(wěn)態(tài)值,勵(lì)磁電流的初始值為穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)勵(lì)磁電流接近于電流波形的仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相當(dāng)吻合。
這種建立同步發(fā)電機(jī)數(shù)學(xué)模型的方法,邏輯概念清晰,電機(jī)參數(shù)是非時(shí)變的,且都是工程設(shè)計(jì)中常用的dq參數(shù),不需要進(jìn)行任何變換,可直接應(yīng)用中的方法求數(shù)值解。
而且可以推廣應(yīng)用于隱極同步發(fā)電機(jī),為同步電機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。
敘詞同步發(fā)電機(jī)數(shù)學(xué)模型動(dòng)態(tài)運(yùn)行仿真作如下假設(shè)定子三相繞組對(duì)稱分布忽略磁滯損耗和渦流損耗不計(jì)及鐵磁飽和的影響所有繞組電阻均為常數(shù)電機(jī)運(yùn)行過程中轉(zhuǎn)速保持不變阻尼繞組用一個(gè)橫軸阻尼繞組和一個(gè)縱軸阻尼繞組代替。
同步發(fā)電機(jī)的動(dòng)態(tài)運(yùn)行過程是同步電機(jī)常見的故障運(yùn)行狀態(tài),如電樞出線端發(fā)生短路,則從短路瞬間開始,電機(jī)便處于突然短路的過渡過程中,短路瞬間沖擊電流很大(最大瞬時(shí)值可達(dá)到額定電流的10從而在電機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生很大的電磁力及電磁轉(zhuǎn)矩(制動(dòng)轉(zhuǎn)矩和交變轉(zhuǎn)矩對(duì)電機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)造成破壞,而這一過程是由電機(jī)本身的參數(shù)決定的,因此研究電機(jī)的動(dòng)態(tài)運(yùn)行特性,對(duì)優(yōu)化電機(jī)設(shè)計(jì)具有很重要的意義。
凸極同步發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)凸極同步發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)和性能具有一般性,所得結(jié)論易于推廣到隱極機(jī)。
在電機(jī)運(yùn)行過程中,尤其是動(dòng)態(tài)過程中,其內(nèi)部的磁場(chǎng)分布和感應(yīng)電勢(shì)的變化規(guī)律相當(dāng)復(fù)雜,圖凸極同步發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)原理圖凸極同步發(fā)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型根據(jù)同步發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)和內(nèi)部的電磁關(guān)系,以及動(dòng)態(tài)運(yùn)行時(shí)電磁關(guān)系,可得同步電機(jī)在ab坐標(biāo)系下的電壓方程二J0二其中一三相定子繞組勵(lì)磁繞組及阻尼繞組的電壓少一各繞組中的感應(yīng)電壓電機(jī)技術(shù)以相為例只一幾乍幾刊飛么。
時(shí)間圖勵(lì)磁繞組電流波形圖勵(lì)磁繞組電流的變化規(guī)律結(jié)論一艇夏杏暇四遙理牟1之洲〕時(shí)間圖橫軸阻尼繞組電流波形從仿真結(jié)果看,電樞繞組電流在三相短路瞬間可達(dá)額定電流的16倍,然后逐漸趨向穩(wěn)態(tài)值,勵(lì)磁電流的初始值為穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)勵(lì)磁電流接近于電流波形的仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相當(dāng)吻合。
這種建立同步發(fā)電機(jī)數(shù)學(xué)模型的方法,邏輯概念清晰,電機(jī)參數(shù)是非時(shí)變的,且都是工程設(shè)計(jì)中常用的dq參數(shù),不需要進(jìn)行任何變換,可直接應(yīng)用中的方法求數(shù)值解。
而且可以推廣應(yīng)用于隱極同步發(fā)電機(jī),為同步電機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。