第三章同步发电机的基本方程.ppt

第三章 同步发电机的基本方程 主要内容 3-1 基本前提 3-2 同步电机方程 3-3 同步电机的对称稳态运行 同步发电机的特点: 转子是旋转的。 绕组是分散的。 存在磁饱和现象。 回§2－1 同步电机基本前提——理想电机 模型假设： 忽略磁饱和现象； 绕组都是对称的，（实际制作中并不对称）； 定子磁势在空间按正弦规律变化； 忽略高次谐波（忽略沟槽的作用）。 同步电机基本前提—— 磁链与电流、电压的参考正方向 同步电机方程—原始电压方程 同步电机方程——磁链方程 同步发电机中各绕组的磁链是由本绕组的自感磁链和其它绕组与本绕组间的互感磁链组合而成。它的磁链方程为： 对磁链方程的分析： 1）定子绕组的自感系数 或 时，自感为最小值； 或 时，自感为最大值； 2）定子绕组的互感系数 或 时， 互感为最小值； 或 时， 互感为最大值； 3）定子与转子的互感系数 或 时，互感为最小值； 时， 互感为正最大 时， 互感为正最大 4）转子绕组的自感系数 转子上各绕组是随着转子一起转动的，无论是凸极机还是隠极机，转子绕组的磁路中总是不变的，即转子各绕组的自感系数为常数，令他们表示为： ； ； 5）转子各绕组间的互感系数 同上述原因，它们也都是常数，而且绕组于、绕组相互垂直，它们的互感为零，即： ； ； 变换 abc三相数学模型分析的困难； Park变换的提出－旋转坐标变换 由 在 三轴上的投影为 于是可得  于是有 于是我们得到如下磁链方程 变换的磁链方程 式中， 是同步发电机的直轴同步电抗； 是同步发电机的交轴同步电抗； 是同步发电机的零序电抗； 、 、 分别为励磁绕组、直轴和交轴阻尼绕组的自电抗； 、 分别为直轴和交轴电枢反应电抗。 变换的电压方程 得 得 由于 ，对 两侧求导，得： 于是： 所以 而 式中， 为转子角速度，其标么值为 ， 为转差率。转子以同步转速旋转时， 标么值为 。 于是经过派克变换后： 于是经过派克变换后： 、 、 坐标下的电压、磁链方程： 同步机稳态相量图 稳态下， （标么值） ， ， 、 、 均为常数，故磁链 、 为常数，因此，变压器电势 所以 为同步机的空载电势 设 ， ， 。 空载电动势的相量应超前励磁主磁通相量 即在 轴方向 发电机定子 上式同时左乘 变压器电势 发电机电势 其中， 为发电机端电压相量， 为电流相量。 《电力系统稳态分析》 第一章 《电力系统稳态分析》 第三章 《电力系统稳态分析》 第一章 《电力系统稳态分析》 第一章 《电力系统稳态分析》 第一章 《电力系统稳态分析》 第一章 《电力系统稳态分析》 第一章 同步发电机简化等值图 定子 转子 气隙 1、同步发电机结构特点 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