第六章同步电机数学模型ppt课件.ppt

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1、在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确 电气工程与自动化学院电气工程与自动化学院School of Electrical Engineering&Automation电电 力力 系系 统统 分分 析析主主 讲讲 人：肖人：肖 老老 师师电气工程与自动化学院电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering&Automation)在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确电力系统稳态分析电力系统稳态分析正常的、相对静止的正常的

2、、相对静止的 运行状态运行状态电力系统暂态分析电力系统暂态分析从一种运行状态向另从一种运行状态向另一种运行状态的过渡过程一种运行状态的过渡过程课程介绍课程介绍电气工程与自动化学院电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering&Automation)在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确电电力力系系统统暂暂态态分分析析波过程波过程操作或雷击时的过电压操作或雷击时的过电压（过程最短）（过程最短）电磁暂态过程电磁暂态过程与短路及励磁有关与短路及励磁有关(过程较短过程较短)机电暂态过程机电暂态

3、过程与动力系统有关与动力系统有关(过程较长过程较长)涉及电压、电流涉及电压、电流涉及功率、功角涉及功率、功角导致系统振荡、稳定性破坏、异步运行导致系统振荡、稳定性破坏、异步运行短路计算短路计算对称分量法及序网概念对称分量法及序网概念不对称故障的分析与计算不对称故障的分析与计算静稳静稳暂稳暂稳课程介绍课程介绍高电压技术高电压技术电气工程与自动化学院电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering&Automation)在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确第六章第六章 同步发电机的数学模型

4、同步发电机的数学模型 n第一节第一节 同步电机转子的运动方程同步电机转子的运动方程n第二节第二节 abc坐标系下同步电机的基本方程坐标系下同步电机的基本方程n第四节第四节 用电机参数表示的同步电机方程用电机参数表示的同步电机方程n第五节第五节 同步电机的简化数学模型同步电机的简化数学模型 n第六节第六节 同步电机的稳态方程式和向量图同步电机的稳态方程式和向量图 n第三节第三节 Park变换及变换及dq0坐标系下同步电机的方程坐标系下同步电机的方程电气工程与自动化学院电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering&Automation)在整堂课的教学中，刘

5、教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确n一.用有名值表示的转子运动方程式第一节第一节 同步发电机组的机电特性同步发电机组的机电特性 J：转子的转动惯量，kgm2(千克米2），对于同步发电机来说，它还应包括原动机转子的转动惯量；：转子角加速度；：转子机械运动的角速度，rad/s(弧度/秒）；M：作用在转子上所有转矩的代数和，即净转矩，其参考方向与转子转动方向一致，Nm(牛米）电气工程与自动化学院电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering&Automation)在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来

6、学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确额定转速下的转子动能额定转速下的转子动能 转矩与功率的关系：转矩与功率的关系：机械角速度机械角速度与电气角速度与电气角速度间的关系为：间的关系为：二.用时间常数表示的转子运动方程式取取 -惯性时间常数惯性时间常数则则 则则 电气工程与自动化学院电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering&Automation)在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确同步发电机机械阻尼转矩与转速的关系为：因为：同时，电气工程与自动化学院电气

7、工程与自动化学院(School of Electrical Engineering&Automation)在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确反映发电机转子机械惯性的重要参数反映发电机转子机械惯性的重要参数TJ是转子在额定转速下的动能的两倍除以基准功率是转子在额定转速下的动能的两倍除以基准功率惯性时间常数的物理意义 同步发电机组惯性时间常数的物理意义：当转子上实施的净转矩为额定转矩时，机组由静止到额定转速所需要的时间电气工程与自动化学院电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering&

8、Automation)在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确三.用标幺值表示的转子运动方程取基准值：标幺值转子运动方程式：其中，电气工程与自动化学院电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering&Automation)在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确四.同步电机转子的相对电角度两端同时除以 ，得出用标幺值表示的关系如下：转子运动方程：或或只考虑转速变化对阻尼的影响，转子运动方程：电气工程与自动化学院电气工程与自

9、动化学院(School of Electrical Engineering&Automation)在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确同步发电机简化等值图同步发电机简化等值图同步发电机简化等值图同步发电机简化等值图定定定定子子子子转转转转子子子子气气气气隙隙隙隙一、同步发电机结构特点一、同步发电机结构特点第二节第二节 同步发电机的基本方程同步发电机的基本方程电气工程与自动化学院电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering&Automation)在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着

10、问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确定子上定子上3个等效绕组个等效绕组A A相绕组相绕组相绕组相绕组B B相绕组相绕组相绕组相绕组C C相绕组相绕组相绕组相绕组电气工程与自动化学院电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering&Automation)在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确转子上转子上3个等效绕组个等效绕组励磁绕组励磁绕组d轴等效的阻轴等效的阻尼绕组尼绕组q轴等效的阻轴等效的阻尼绕组尼绕组同步发电机简化为：定子同步发电机简化为：定子3个绕

11、组、转子个绕组、转子3个绕组、个绕组、气隙、定子铁心、转子铁心组成的气隙、定子铁心、转子铁心组成的6绕组电磁系统。绕组电磁系统。电气工程与自动化学院电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering&Automation)在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确同步发电机的特点:n转子是旋转的。n绕组是分散的。n存在磁饱和现象。电气工程与自动化学院电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering&Automation)在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带

12、着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确二、同步发电机模型和基本方程式1.模型假设：n忽略磁饱和现象；n绕组都是对称的，（实际制作中并不完全对称）；n转子对自身的直轴和交轴结构对称；n定子磁势在空间按正弦规律变化；n忽略高次谐波（忽略沟槽的作用）。电气工程与自动化学院电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering&Automation)在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确2.磁链与电流、电压的参考正方向磁链的正方向与绕组的轴线方向同；绕组电流方向：定子

13、：按去磁规律来定义；转子：按助磁规律来定义；绕组电压方向：定子：发电机规律来定义；转子：电动机规律来定义.电气工程与自动化学院电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering&Automation)在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确电气工程与自动化学院电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering&Automation)在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确理想同步电机的原始

14、方程：n电压方程n磁链方程n电压电流方程 3.同步电机的电压方程、磁链方程电气工程与自动化学院电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering&Automation)在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确3.同步电机的电压方程、磁链方程 定子侧：转子侧：直轴阻尼绕组：交轴阻尼绕组：电压方程：电压方程：电气工程与自动化学院电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering&Automation)在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设

15、置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确原始电压方程原始电压方程电气工程与自动化学院电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering&Automation)在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确原始磁链方程原始磁链方程电气工程与自动化学院电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering&Automation)在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确二、电感系数二、电感系数 (

16、一一)定子各相绕组的自感系数定子各相绕组的自感系数电气工程与自动化学院电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering&Automation)在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确自感系数是自感系数是角的周期函数，其变化周期为角的周期函数，其变化周期为 电气工程与自动化学院电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering&Automation)在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确

17、自感系数是自感系数是角的周期函数，其变化周期为角的周期函数，其变化周期为 电气工程与自动化学院电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering&Automation)在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确(二二)定子绕组间的互感定子绕组间的互感电气工程与自动化学院电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering&Automation)在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确互感系数是

18、互感系数是角的周期函数，其变化周期为角的周期函数，其变化周期为 互感系数恒为负值互感系数恒为负值 电气工程与自动化学院电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering&Automation)在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确ab电气工程与自动化学院电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering&Automation)在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确(三三)转子上各绕组的

19、自感系数和互感系数转子上各绕组的自感系数和互感系数转子各绕组的自感、互感系数转子各绕组的自感、互感系数为常数为常数 常数常数常数常数电气工程与自动化学院电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering&Automation)在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确(四四)定子绕组和转子绕组的互感系数定子绕组和转子绕组的互感系数电气工程与自动化学院电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering&Automation)在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带

20、着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确定子各相绕组与励磁绕组间的互感系数定子各相绕组与励磁绕组间的互感系数 定子各相绕组与定子各相绕组与D绕组间的互感系数绕组间的互感系数 定子各相绕组与定子各相绕组与Q绕组间的互感系数绕组间的互感系数 电气工程与自动化学院电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering&Automation)在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确磁链方程磁链方程电感系数为常数电感系数为常数 电气工程与自动化学院电气工程与自动化学院(Sc

21、hool of Electrical Engineering&Automation)在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确电压方程电压方程线性变系数微分方程线性变系数微分方程 电气工程与自动化学院电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering&Automation)在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确第三节第三节 Park变换及变换及dq0坐标系下同步坐标系下同步电机的方程电机的方程一、派克变换及其应用一、派克变换

22、及其应用拉氏变换拉氏变换从时域变换到频域，微分方程变从时域变换到频域，微分方程变为代数方程为代数方程对称分量变换对称分量变换从不对称空间变换到对称空间从不对称空间变换到对称空间派克变换派克变换把变系数微分方程变换为常系数把变系数微分方程变换为常系数微分方程微分方程傅立叶变换、小波变换等等傅立叶变换、小波变换等等电气工程与自动化学院电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering&Automation)在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确原始方程基本方程Park Transformati

23、onPark变换原始文献Robert.H.Park,“Two reaction theory of synchronous machines,generalized method of analysis-part I”,AIEE Transactions,1929,Vol.48,pp.716-730.Robert.H.Park,“Two reaction theory of synchronous machines,generalized method of analysis-part II”,AIEE Transactions,1933,Vol.52,pp.716-730.Park变换详细推

24、导P Kundur.“Power system stability and control”McGraw-Hill,1994.Park变换的原始文献变换的原始文献电气工程与自动化学院电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering&Automation)在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确Park变换的提出旋转坐标变换电气工程与自动化学院电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering&Automation)在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问

25、题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确Park变换原理将定子a,b,c线圈中交变的V、I、等量变换到转子d,q轴上的虚拟线圈dd,qq中的直流量，并随转子一起按照同步转速旋转，使得定/转子间的自互感系数常数化，从而化将系统的时变(原始)方程为常系数微分(基本)方程。电气工程与自动化学院电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering&Automation)在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确旋转相量旋转相量电气工程与自动化学院电气工程与自动化学院(Scho

26、ol of Electrical Engineering&Automation)在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确同步发电机的双反应原理：同步发电机的双反应原理：a、b、c三相电流产生三相电流产生的电枢反应，用同步旋转的的电枢反应，用同步旋转的d、q轴电枢反应等效轴电枢反应等效电气工程与自动化学院电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering&Automation)在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确综合相量综

27、合相量显然显然为直流为直流电气工程与自动化学院电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering&Automation)在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确增加增加“0”轴轴电气工程与自动化学院电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering&Automation)在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确派克变派克变换矩阵换矩阵派克变换实现了不同坐标系电流派克变换实现了不同坐标系电流

28、 的等价变换的等价变换电气工程与自动化学院电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering&Automation)在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确派克变换同样适用于电压和磁链派克变换同样适用于电压和磁链电气工程与自动化学院电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering&Automation)在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确举例：举例：派克变换派克变换交流电流交流电流

29、直流电流直流电流 电气工程与自动化学院电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering&Automation)在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确举例：举例：派克变换派克变换直流电流直流电流 交流电流交流电流 电气工程与自动化学院电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering&Automation)在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确四、派克变换后的磁链、电压方程四、派克变换

30、后的磁链、电压方程电气工程与自动化学院电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering&Automation)在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确电气工程与自动化学院电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering&Automation)在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确电气工程与自动化学院电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering

31、&Automation)在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确电气工程与自动化学院电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering&Automation)在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确派克变换后的电压方程派克变换后的电压方程一般不存在一般不存在0轴分量，所以发电机模型为轴分量，所以发电机模型为5阶阶如果不考虑阻尼绕组，则发电机模型为如果不考虑阻尼绕组，则发电机模型为3阶阶电气工程与自动化学院电气工程与自动化学院

32、(School of Electrical Engineering&Automation)在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确电气工程与自动化学院电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering&Automation)在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确 、坐标下的电压、磁链方程：坐标下的电压、磁链方程：坐标下的电压、磁链方程：坐标下的电压、磁链方程：功率方程：电气工程与自动化学院电气工程与自动化学院(School

33、 of Electrical Engineering&Automation)在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确电气工程与自动化学院电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering&Automation)在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确电气工程与自动化学院电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering&Automation)在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习

34、，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确四.标幺制下的同步电机方程标幺制基准选择的基本原则1)时间基准：B=s(1/s)tB=1/B=1/s(s)2)定子侧电气量基准与系统一致,并取相电压的瞬时值；3)自感和互感的基准值、磁链的基准值4)3）定转子两侧功率基准一致：电气工程与自动化学院电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering&Automation)在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确标幺制发电机基本方程电气工程与自动化学院电气工程与自动化学院(School

35、of Electrical Engineering&Automation)在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确第四节第四节 用电机参数表示的同步电机方程用电机参数表示的同步电机方程电气工程与自动化学院电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering&Automation)在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确忽略零序分量影响d轴q轴发电机原始参数第四节第四节 用电机参数表示的同步电机方程用电机参数表示的同步电机方程电

36、气工程与自动化学院电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering&Automation)在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确两种假设：nd轴的定、转子绕组d、f、D间和q、g、Q绕组间不存在局部互磁通，即Xad系统。n考虑在一定程度上各绕组之间存在的局部互磁通。即电气工程与自动化学院电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering&Automation)在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出

37、的问题也很明确定义如下发电机基本参数d 轴同步电抗q 轴同步电抗当f、D绕组开路，定子绕组中只流过单位d轴分量电流时，d绕组中的磁链,即iD=if=0.电气工程与自动化学院电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering&Automation)在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确定义如下发电机基本参数d 轴暂态电抗q 轴暂态电抗当D绕组开路且f绕组磁链保持为零，定子绕组中只流过单位d轴分量电流时，d绕组中的磁链。即 。消去if可得，电气工程与自动化学院电气工程与自动化学院(School

38、 of Electrical Engineering&Automation)在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确定义如下发电机基本参数d 轴次暂态电抗q 轴次暂态电抗当f、D绕组磁链都保持为零，定子绕组中只流过单位d轴分量电流时，d绕组中的磁链。即 。消去if和iD，并应用假设条件(6-65)可得，电气工程与自动化学院电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering&Automation)在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问

39、题也很明确定义如下发电机基本参数d 轴开路暂态时间常数q 轴开路暂态时间常数 当d、D绕组都开路时，f绕组电流if的衰减时间常数。即标幺制下Xf=Lf，电气工程与自动化学院电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering&Automation)在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确 当d绕组都开路而f绕组磁链保持为零时，D绕组电流iD的衰减时间常数。即定义如下发电机基本参数d 轴开路次暂态时间常数q 轴开路次暂态时间常数消去电流if后可得，电气工程与自动化学院电气工程与自动化学院(Sch

40、ool of Electrical Engineering&Automation)在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确空载电势暂态、次暂态电势同时定义如下发电机电势电气工程与自动化学院电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering&Automation)在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确定义如下发电机基本参数发电机基本参数(总结)11个基本参量新定义的发电机暂态和次暂态电势 4个电势参量 将以上发电机基本参量，

41、代入到前面我们推到的发电机基本方程，经过认真推导(参见教材6-816-85或Kundar书)，可以得到发电机用上述参量表示的“基本方程”。在工程实际中，我们采用的主要是后者，只有在进行发电机内部磁场分析时，才会用到前面(6-55)和(6-57)两式构成的“原始基本方程”。电气工程与自动化学院电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering&Automation)在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确发电机基本方程(6-83),(6-87),(6-88)共同构成共同构成6阶微分方程阶微分方

42、程可通过标幺值基准选择变换为uf，或加入励磁动态方程f绕组动态(6-88)D绕组动态g绕组动态Q绕组动态注意：电气工程与自动化学院电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering&Automation)在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确三、电磁转矩和电磁功率n电磁转矩n电磁功率将式（6-83）代入可得，如果忽略定子d、q绕组磁链随时间的变化可得，进一步忽略定子电阻中的铜耗，电气工程与自动化学院电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering&Au

43、tomation)在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确对定子回路的简化 忽略发电机的变压器电势依据：定子及外部网络电磁暂态过程比机电暂态快得多。好处：定子和系统潮流方程化为代数方程，大大简化计算量；消除了对定/转子回路中高频成分的考虑。假设发电机在暂态过程中的转速为同步转速=1.0依据：由于各种控制装置的存在，发电机转速在暂态过程中变 化较小。好处：x=L，可以在基本方程中直接采用电抗，而非电感进行 分析和研究，计算过程也得到简化。第五节 同步电机的简化数学模型电气工程与自动化学院电气工程与自动化学院(School of

44、Electrical Engineering&Automation)在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确根据对定子回路的简化处理，产生如下常见形式四绕组模型特点：考虑转子中的f,D,Q和g绕组，使得微分方程维数为4：电气工程与自动化学院电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering&Automation)在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确根据对转子回路的简化处理，产生如下常见形式三绕组模型特点：只考虑转子中的f

45、,D,Q绕组，忽略g绕组，使得微分方程维 数降低一维具体方程：电气工程与自动化学院电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering&Automation)在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确根据对转子回路的简化处理，产生如下常见形式两绕组模型(双轴发电机模型)特点：只考虑转子中的f,g绕组，忽略D,Q绕组，使得微分方程维 数降低两维具体方程：电气工程与自动化学院电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering&Automation)在整堂课的教学中

46、，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确根据对转子回路的简化处理，产生如下常见形式无阻尼绕组模型特点：只考虑转子中的f 绕组，忽略D,Q,g绕组，使得微分方程维 数降低一维具体方程：电气工程与自动化学院电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering&Automation)在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确根据对转子回路的简化处理，产生如下常见形式内电势恒定 模型特点：完全不再考虑转子绕组的动态过程，发电机只其转子运动 方程为微分方

47、程，其他绕组方程均为代数方程。发电机经典模型特点：忽略发电机d,q轴暂态磁路的细微差别，认为电气工程与自动化学院电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering&Automation)在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确第六节 同步电机的稳态方程式和向量图利用稳、暂态和次暂态参数绘制的发电机稳态运行相图电气工程与自动化学院电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering&Automation)在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题

48、的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确 、坐标下的电压、磁链方程：电气工程与自动化学院电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering&Automation)在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确电气工程与自动化学院电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering&Automation)在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确 为同步机的空载电势一、用同步电抗表示的稳态

49、方程和向量图代入定子电压平衡方程（6-95）定子磁链：电气工程与自动化学院电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering&Automation)在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确其中，其中，为发电机端电压相量为发电机端电压相量，为电流相量为电流相量。发电机定子端电压：将上式的第一式乘以j以后与第二式相加，可得即，其中，电气工程与自动化学院电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering&Automation)在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带

50、着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确同步发电机稳态运行向量图同步发电机稳态运行向量图令：则：对于隐极机：电气工程与自动化学院电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering&Automation)在整堂课的教学中，刘教师总是让学生带着问题来学习，而问题的设置具有一定的梯度，由浅入深，所提出的问题也很明确例题n已知同步电机的参数为：Xd=1,Xq=0.6,.试求在额定满载运行时的电势Eq和EQ.解：用表幺值计算，额定满载运行时，Ut=1.0,It=1.0。（一）先计算EQ，由图的向量图可知（二）计算的 相位，向量 和 间的