同步发电机模型整理说课讲解.doc

资料收集于网络，如有侵权请联系网站删除同步电机定转子侧变量对应关系及名称u fEf 励磁电动势 Ef =Xadu fr fi fEq空载电动势（ X d 后面的电动势） Eq =X ad i fψfEq瞬变电动势（ X d 后面的电动势） EqX ad ψfX fψEq轴超瞬变电动势（X后面的电动势）EXadXψXψq2 (DqdD1 ff 1 D )X f X DX adψQEd d轴超瞬变电动势（Xq后面的电动势） EdX aq ψQXQiqEdXaqigiqEdX aq ψgX g同步发电机 16 各变量：13 个电磁变量： 定子侧 6 个（ udq 、 idq 、ψdq ）；转子侧 7 个（ u f 、i fDQ 、 ψfDQ ）3 个机电变量： （ Tm 、 ωr 、 δ）同步发电机10 个基本方程（ udqfDQ 、 ψdqfDQ ）：udri dpψdωψrquqri qpψqωψrdu fr f i fpψf0r iDpψDD0rQ iQpψQψx idxifxiDddadadψx iqx iQaqψfxad i dx f i fxad i DψDxad i dxad i fxDi Dψxiqx iaqQ三阶实用模型：这种模型的导出基于如下假定：忽略定子绕组暂态和阻尼绕组作用，计及励磁绕组暂态和转子动态（1）忽略定子 d、 q 轴暂态，即定子电压方程中 pψd 、 pψq 均为 0；（2）在定子电压方程中， ωr 1( p.u.) ，在速度变化不大的过渡过程中，误差很小；word 可编辑资料收集于网络，如有侵权请联系网站删除（ 3）忽略 D 、 Q 绕组，其作用可在转子运动方程中补入阻尼项近似考虑。

导出思路：（1）派克方程中忽略 D、Q 绕组，方程数变为 6 个，变量数变为12 个（ udqf 、 idqf 、 ψdqf 、Tm 、 ωr 、 δ），假设 u f 和 Tm 为已知量（励磁绕组和原动机输入），变量减为 10 个，方程数为 6（ udqf 、 ψdqf ） +2（ ω 、 δ） +2（dq 轴网络方程） =10 个，可以求解r（2）推导三阶模型时要对变量作如下改进：保留定子变量 udq 、i dq ，转子变量 u f 、i f 、ψf用 E f 、 Eq 、 Eq 代替，然后用 3 个磁链方程消去 ψd 、 ψq 、 Eq ，最终保留 udq 、 idq 、 Eq 、ωr 、 δ（ 7 未知）和 E f 、 Tm （ 2 已知）共 9 个变量，方程为 3 个电压方程、 2 个转子运动方程和 2 个 dq 轴网络方程三阶模型 状态量：（ Eq 、 ωr 、 δ）：udxq iqri duqEqxd i dri qTd0dEqEfEq (xdxd )iddtTJdω D (ω 1) Tm TeTm Eqi q ( xd xq )idi qdtdδdtω 1若计及反映 q 轴瞬变过程中的g 绕组的四阶模型状态量（Ed、 E、 ω 、）：qrδword 可编辑资料收集于网络，如有侵权请联系网站删除udxq iq ri duqEqxd i dri qdEqTd0 dtEfEq (xdxd )iddEd五阶模型：Tq0 dtEd(xqxq )i qTJ dω D (ω 1) TmTeTm Eqi q( xd xq )idi qdtdδ ω 1dt导出思路：方程数为10 个， 7 个状态量（ d、 q、f、 D 、Q、 ωr 、 δ），忽略定子暂态，pψd 、 pψq 均为 0，降为 5 阶，变量数变为16 个（ udqf 、 idqfDQ 、 ψdqfDQ 、 Tm 、 ωr 、 δ），假设 u f 和 Tm 为已知量（励磁绕组和原动机输入） ，变量减为14 个，通过方程数为 10（ udqfDQ 、 ψdqfDQ ） +2r、δ（ ω） +2（ dq 轴网络方程） =14 个，可以求解。

求解时将 udq 、 idq 保留， u f 用 E f 替代，用 5 个磁链方程消去 3 个转子电流 if （ Eq ）、 iD 、iQ 和 2个定子磁链ψ、 ψ， ψ、 ψ、 ψ 用 Eq 、Eq 、 Ed 代替方程数为udqfDQ5（ dqfDQ ）+2（ ωr、 δ）+2（dq 轴网络方程） =9 个，变量为 11 个（9 个未知 udq 、idq 、 Eq 、 Eq 、 Ed 、ωr 、 δ），可以求解方程为：word 可编辑资料收集于网络，如有侵权请联系网站删除udEdxqi qri duqEqxd i dri qTd0dEqEfxxEqxx( xx)( xx )dtd1dd Eqddd1 idxdx1xdx1xdx1Td0dEqxdx1Td 0dEqEqEq ( xdxd )iddtxdx1dtdEdTνq 0 dtEd( xqxq )iqdωTJ dtD (ω 1) TmTeTmEqi qEd id(xdxq )id iqdδ ω 1dt二阶模型：经典二阶模型状态量（ ω 、）：rδ对四阶模型，令pEq pEd0 ，即只计及转子动态，模型中 xdxq ，即仍计及暂态凸极效应。

udEdxqi qri duqEqxd i dri qdωrTJ dtD (ω 1) Tm TeTm Eq iq Ed id ( xd xq )id i qdδ ω 1dtEq 恒定模型对于三阶实用模型，若设 pEq 0 ，并计及凸极效应，word 可编辑资料收集于网络，如有侵权请联系网站删除udxq iqri duqEqxd i dri qTJdω D (ω 1) Tm Te Tm Eqi q ( xd xq )idi qdtdδdtω 1word 可编辑。