第三章 同步发电机的基本方程.pdf

文档介绍：第三章
同步发电机的基本方程
3-1 基本前提
基础假设
•电机铁心的导磁系数为常数;
•电机定子三相绕组结构对称,磁轴空间相
差120o ;
•电机转子在结构上对纵轴和横轴对称;
•转子绕组的磁动势在定子绕组所感应的空载电
动势是时间的正弦函数;
•电机定、转子表面光滑。
正方向的规定
•定子绕组:
磁链正方向:各轴线正方向;
电流正方向:产生正向磁连
的电流;
•转子绕组:
横轴落后于纵轴。
同步机磁路结构图
正方向的规定
同步机电路结构图
•定子绕组:
–三相电流的正方向:流出绕组为正;
•转子绕组:
–励磁电流的正方向:从励磁电源流出为正。
3-2 同步发电机的原始方程
同步发电机的原始电势方程
•根据上节规定的正方向有:
⎡⎤i
ψ
⎡⎤⎢⎥a ⎡⎤⎡⎤
v ⎢⎥ i
⎢⎥a i ⎢⎥r 00 ⎢ a ⎥
⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥
⎢⎥bψ⎢⎥
⎢⎥vb ⎢⎥00r 0 ib
⎢⎥⎢⎥i ⎢⎥⎢⎥
⎢⎥v ⎢⎥⎢⎥⎢⎥
c ⎢⎥c 00r ic
⎢⎥=−ψ=−⎢⎥i⎢⎥
⎢⎥⎢⎥i ⎢⎥⎢⎥
−vf ⎢⎥ rf ⎢i ⎥
⎢⎥ f ⎢⎥f
⎢⎥⎢⎥ψ⎢⎥⎢⎥
⎢⎥
⎢⎥0 i ⎢⎥0 rD ⎢⎥
⎢⎥ iD
⎢⎥ D ⎢⎥⎢⎥
⎢⎥⎢⎥⎢⎥
⎢⎥ i ψ rQ
⎣⎦0 ⎢⎥⎣⎦⎣⎢iQ ⎦⎥
⎢⎥
⎣⎦Q
ψ
同步发电机的原始磁链方程
•根据上节规定的正方向有:
L
⎡⎤ψ⎡⎤LLL Laf L aQ ⎡⎤i
aaDa⎢⎥aa ab ac
⎢⎥LLL LL L ⎢⎥i
⎢⎥ψbbDb⎢⎥ba bb bc aa bQ ⎢⎥
⎢⎥⎢⎥⎢⎥
ccDcψ LLLaa L aaL L cQ i
⎢⎥= ⎢⎥i ⎢⎥
⎢⎥LLL LL L i
⎢⎥ffDfψ fa fb fc ff fQ ⎢⎥
⎢⎥⎢⎥⎢⎥
LLL LL L i
⎢⎥DDDDψ⎢⎥Da Db Dc Df DQ ⎢⎥
⎢⎥⎢⎥LLL L ⎢i ⎥
⎣⎦QQDQQa Qb Qc LQf L ⎣⎦
ψ⎣⎦QQ
同步发电机原始方程的电感系数
•定子各绕组的自感系数:
自感Laa的变化规律
⇓
定子绕组的自感系数是以Π
为周期是时变的。
同步发电机原始方程的电感系数
•定子绕组间的互感系数:
互感Lab的变化规律
⇓
定子绕组的互感系数是以Π
为周期是时变的。