交流励磁感应发电机的矢量控制精选课件.ppt
《交流励磁感应发电机的矢量控制精选课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《交流励磁感应发电机的矢量控制精选课件.ppt(50页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、关于交流励磁感应发电机关于交流励磁感应发电机的矢量控制的矢量控制第一页,本课件共有50页22-5 交流励磁感应发电机的分析交流励磁感应发电机的分析结构特点:结构特点:定子绕组接在电网上,工频定子绕组接在电网上,工频 转子三相绕组由交转子三相绕组由交-交变频器供电,频率、相位、相交变频器供电,频率、相位、相序可调序可调性能特点性能特点 1.1.变速。变速。0 02n2n1 1 范围内转速可调范围内转速可调 2.2.稳定性好稳定性好 3.3.可以深吸收无功功率。具有调节电力系统无功的可以深吸收无功功率。具有调节电力系统无功的能力,解决无功过剩问题。能力,解决无功过剩问题。第二页,本课件共有50页3
2、二二.数学模型数学模型空间向量法空间向量法电压方程、磁链方程和等效电路同前电压方程、磁链方程和等效电路同前向量图向量图用用I Ir r(I(I2 2)和和I Ir r落后于落后于U U1 1的角度的角度为自变为自变量表示的电压、电流和电磁转矩量表示的电压、电流和电磁转矩取取U U1 1方向为参考轴方向为参考轴第三页,本课件共有50页4电磁转矩令令得得第四页,本课件共有50页第五页,本课件共有50页6电磁功率电磁功率第六页,本课件共有50页在稳态情况下,定子电流角频率为在稳态情况下,定子电流角频率为 1 1,转子电流角频率为,转子电流角频率为 2 2,在定子坐标系在定子坐标系在转子坐标系在转子坐
3、标系电压方程和磁链方程电压方程和磁链方程第七页,本课件共有50页得向量图得向量图第八页,本课件共有50页-1式中式中其余类推其余类推第九页,本课件共有50页10向量图向量图 从电网端看进去,从电网端看进去,-U-U1 1与与I I1 1同向,向电网同向,向电网发出电功率,若是感发出电功率,若是感性功率,则滞后性功率,则滞后 1 1角角在电动机惯例下,在电动机惯例下,U U、I I之间相位差之间相位差909090,发出,发出功率功率取取U1为参考向量为参考向量第十页,本课件共有50页三三.有功功率的传递有功功率的传递定子输出有功功率定子输出有功功率 参见第二章参见第二章35jAA*AA*abbj
4、Aj第十一页,本课件共有50页12转子输入有功功率转子输入有功功率第十二页,本课件共有50页13发电机轴上输入的净机械功率发电机轴上输入的净机械功率PmecPesPe=P2-pcu2S0按能量守恒定律,应有按能量守恒定律,应有第十三页,本课件共有50页14比较可以发现比较可以发现:1.1.s=0 s=0 时时(同步同步),P P2 2=p=pcu2 cu2 ,转子输入的电功率只用于供转子输入的电功率只用于供给转子铜耗。给转子铜耗。2.2.s0 s0 时时(亚同步),亚同步),PPmecmec+sP+sPe e=P=Pe e,转子输入的电转子输入的电功率除供给转子铜耗外,其余以转差功率功率除供给
5、转子铜耗外,其余以转差功率sPsPe e的的形式与轴上输入的净机械功率合并成为电磁功率,形式与轴上输入的净机械功率合并成为电磁功率,由转子通过气隙传送到定子。由转子通过气隙传送到定子。3.3.s0 sppcu2cu2),能量回馈给变频器。这时轴,能量回馈给变频器。这时轴上输入的净机械功率,一部分以电磁功率的形式上输入的净机械功率,一部分以电磁功率的形式通过气隙传送到定子,另一部份以转差功率(通过气隙传送到定子,另一部份以转差功率(-sP-sPe e)的形式,扣除转子铜耗后,成为转子的输出功率()的形式,扣除转子铜耗后,成为转子的输出功率(-P P2 2)第十四页,本课件共有50页15四四.无功
6、功率的传递无功功率的传递定子输出的无功功率定子输出的无功功率转子输入的无功功率转子输入的无功功率 s0s0时取正号,时取正号,s0s00)单独提供。)单独提供。第十七页,本课件共有50页18b)b)当定子方功率因数当定子方功率因数coscos 1 1落后(落后(Q Q1 100,发出感性,发出感性无功无功),转子方输入的无功功率除了提供,转子方输入的无功功率除了提供|s|Q|s|Qm m、|s|s|Q Qx1x1及及Q Qx2x2等无功功率外,还要提供等无功功率外,还要提供|s|Q|s|Q1 1的无功功率的无功功率c)c)当定子方功率因数当定子方功率因数coscos 1 1超前(超前(Q Q1
7、 100,吸收感性,吸收感性无功无功),|s|Q|s|Qm m、|s|Q|s|Qx1x1及及Q Qx2x2等无功功率通常由等无功功率通常由定子、转子输入的无功功率联合提供,当定子方定子、转子输入的无功功率联合提供,当定子方深吸收无功功率时,转子方有可能输出无功功率深吸收无功功率时,转子方有可能输出无功功率(Q Q2 20)00)时表现为电动转矩,在超同步)时表现为电动转矩,在超同步(s s000 (00180-180-1 1)为发电机静态稳定运为发电机静态稳定运行范围行范围dPdPe e/d/d0 180-180-1 1)为发电机静态不稳定为发电机静态不稳定运行范围运行范围dPdPe e/d/
8、d=0=0(=180-=180-1 1)为发电机稳定运行极限为发电机稳定运行极限点。点。可见他控式交流励磁发电机与同步发电机有相同可见他控式交流励磁发电机与同步发电机有相同静态稳定性问题。静态稳定性问题。第二十七页,本课件共有50页28静态不稳定运行范围:在此范围内,当静态不稳定运行范围:在此范围内,当负载突变引起转速波动时,由于转子电负载突变引起转速波动时,由于转子电流频率不变,转子电流所产生的旋转磁流频率不变,转子电流所产生的旋转磁场与定子旋转磁场不同步,会引起振荡,场与定子旋转磁场不同步,会引起振荡,甚至不稳定。甚至不稳定。第二十八页,本课件共有50页29b)b)同步工作方式下无功功率的
9、调节与同步工作方式下无功功率的调节与U U形形 曲线曲线用用U U0 0=x=xm mII2 2和和=90=90o o-代入代入(18)(18),(22)(22)式中式中,得得当考虑定子电压当考虑定子电压U U1 1不变和不计定子电阻不变和不计定子电阻r r1 1时,有时,有第二十九页,本课件共有50页30上式中发电机参数上式中发电机参数x xm m、x x1 1不变,定子端电压不变,定子端电压U U1 1不变。因此,不变。因此,当在调节发电机定子输出无功功率的过程中,要保持输出当在调节发电机定子输出无功功率的过程中,要保持输出有功功率不变,即有功功率不变,即P P1 1=常数,就有常数,就有
10、又有又有mmnnoo第三十页,本课件共有50页31发电机定子电压方程发电机定子电压方程可简化得可简化得由此可画出发电机发由此可画出发电机发出某一有功功率时出某一有功功率时的矢量图的矢量图在发电机不同运行状在发电机不同运行状态下的矢量图为态下的矢量图为 (下页)。(下页)。第三十一页,本课件共有50页32矢量图矢量图过励过励欠励欠励正常正常励磁励磁发出感性无发出感性无功功发出容性发出容性无功无功第三十二页,本课件共有50页33运行状态运行状态1 1:定子电流与电压同相位(:定子电流与电压同相位(1 1=0=0)。发电机)。发电机只输出有功功率,不输出无功功率。这时定子电流最小。只输出有功功率,不
11、输出无功功率。这时定子电流最小。转子励磁电流是转子励磁电流是 ,为,为“正常励磁正常励磁”状态。状态。运行状态运行状态2 2:转子励磁电流幅值增大为:转子励磁电流幅值增大为 ,相位角,相位角增加,增加,U U0 0增大为增大为U U0202 ,定子电流,定子电流 滞后电压(滞后电压(1 10 0)。发电机不仅输出有功功率,还输出感性无功功率。)。发电机不仅输出有功功率,还输出感性无功功率。此时发电机处于此时发电机处于“过励过励”状态。如果转子励磁电流的幅状态。如果转子励磁电流的幅值和相位角继续增大,从矢量图可见,定子电流的幅值和值和相位角继续增大,从矢量图可见,定子电流的幅值和滞后相位角也同时
12、增大,发电机输出更多的感性无功功率,滞后相位角也同时增大,发电机输出更多的感性无功功率,同时功角减小,提高了发电机运行的稳定性。增加感性无同时功角减小,提高了发电机运行的稳定性。增加感性无功功率的输出,受转子绕组励磁电流和定子绕组电流的限功功率的输出,受转子绕组励磁电流和定子绕组电流的限制。制。第三十三页,本课件共有50页34运行状态运行状态3 3:转子励磁电流幅值减小为:转子励磁电流幅值减小为 ,相位角,相位角也减小,定子电流较电压超前(也减小,定子电流较电压超前(1 100),发电机除输),发电机除输出有功功率外,还输出容性无功功率。此时发电机处出有功功率外,还输出容性无功功率。此时发电机
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 交流 感应 发电机 矢量 控制 精选 课件
限制150内