同步發(fā)電機(jī)模型整理

1、.同步電機(jī)定轉(zhuǎn)子側(cè)變量對(duì)應(yīng)關(guān)系及名稱(chēng)u fEf 勵(lì)磁電動(dòng)勢(shì) E f =Xadu fr fi fEq空載電動(dòng)勢(shì)（ X d 后面的電動(dòng)勢(shì)） Eq =X ad i ffEq瞬變電動(dòng)勢(shì)（ X d 后面的電動(dòng)勢(shì)） Eq X ad fX fDEq q軸超瞬變電動(dòng)勢(shì)（X d后面的電動(dòng)勢(shì)） EqX ad( X D1fX f 1D )2X f X DXadQEd d軸超瞬變電動(dòng)勢(shì)（Xq后面的電動(dòng)勢(shì)） EdX aq QX QiqEdXaqigiqEdX aq gX g同步發(fā)電機(jī)16 各變量：13 個(gè)電磁變量： 定子側(cè) 6 個(gè)（ udq 、idq 、dq ）；轉(zhuǎn)子側(cè) 7 個(gè)（ u f 、i fDQ 、fDQ ）3

2、個(gè)機(jī)電變量： （ Tm 、 r 、 ）同步發(fā)電機(jī)10 個(gè)基本方程（ udqfDQ 、 dqfDQ ）：udri dpdrquqri qpqrdu fr f i fpf0r iDpDD0rQ iQpQx idxifxiDddadadx iqx iQqqaqfxad i dx f i fxad i DDxad i dxad i fxDi Dxiqx iQQaqQ三階實(shí)用模型：這種模型的導(dǎo)出基于如下假定：忽略定子繞組暫態(tài)和阻尼繞組作用，計(jì)及勵(lì)磁繞組暫態(tài)和轉(zhuǎn)子動(dòng)態(tài)（1）忽略定子d、 q 軸暫態(tài)，即定子電壓方程中pd 、 pq 均為 0；（2）在定子電壓方程中，r1( p.u.) ，在速度變化不大的過(guò)渡

3、過(guò)程中，誤差很??；.（ 3）忽略 D 、 Q 繞組，其作用可在轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程中補(bǔ)入阻尼項(xiàng)近似考慮。導(dǎo)出思路：（1）派克方程中忽略 D、Q 繞組，方程數(shù)變?yōu)? 個(gè)，變量數(shù)變?yōu)?2 個(gè)（ udqf 、 idqf 、dqf 、Tm、 、），假設(shè) uf和Tm為已知量（勵(lì)磁繞組和原動(dòng)機(jī)輸入），變量減為10個(gè)，方程數(shù)r為 6（ udqf、 dqf ） +2（ r 、 ） +2（dq 軸網(wǎng)絡(luò)方程） =10 個(gè)，可以求解。（2）推導(dǎo)三階模型時(shí)要對(duì)變量作如下改進(jìn)：保留定子變量 udq 、i dq ，轉(zhuǎn)子變量 u f 、i f 、f用 E f、 Eq 、 Eq 代替，然后用3 個(gè)磁鏈方程消去 d 、 q 、 Eq

4、，最終保留 udq 、 i dq 、 Eq 、 、（ 7 未知）和 E f 、Tm（2已知）共9個(gè)變量，方程為3個(gè)電壓方程、2個(gè)轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)r方程和 2 個(gè) dq 軸網(wǎng)絡(luò)方程。三階模型狀態(tài)量：（ Eq 、 r 、 ）：udxq iqri duqEqxd i dri qdEqTd0 dtEfEq(xdxd )idTJd D ( 1) Tm TeTmEqi q( xdxq )idi qdtd 1dt若計(jì)及反映 q 軸瞬變過(guò)程中的g 繞組的四階模型狀態(tài)量（ Ed 、 Eq 、 r 、 ）：udxq iqri duqEqxd i dri qdEqTd0 dtEfEq(xdxd )iddEdTq0 dtEd

5、(xqxq )i qTJd D ( 1) Tm TeTmEqi q( xdxq )idi qdtddt 1五階模型：導(dǎo)出思路：.方程數(shù)為 10 個(gè)， 7 個(gè)狀態(tài)量（ d、 q、f、 D 、Q、 r 、 ），忽略定子暫態(tài)，pd 、 pq 均為 0，降為 5 階，變量數(shù)變?yōu)?16個(gè)（、 、），假設(shè) u f和udqf 、 i dqfDQ 、 dqfDQ 、TmTmr為已知量（勵(lì)磁繞組和原動(dòng)機(jī)輸入），變量減為 14個(gè)，通過(guò)方程數(shù)為10（ udqfDQ 、 dqfDQ ）+2（r、 ） +2（dq 軸網(wǎng)絡(luò)方程） =14 個(gè)，可以求解。求解時(shí)將 udq 、 idq 保留， uf 用 E f替代，用 5 個(gè)

6、磁鏈方程消去3 個(gè)轉(zhuǎn)子電流 i f （ Eq ）、i D 、iQ 和 2個(gè)定子磁鏈 d 、 q ， f 、 D 、 Q 用 Eq 、 Eq 、 Ed 代替。方程數(shù)為 5（ udqfDQ ）（ 、 ）+2（ dq 軸網(wǎng)絡(luò)方程） =9 個(gè)，變量為 11個(gè)（9 個(gè)未知 udq 、idq 、 Eq 、 Eq 、Ed、+2rr 、 ），可以求解。方程為：udEdxqi qri duqEqxd i dri qTd0dEqEfxxEqxx( xx)( xx )dtd1dd Eqddd1 idxdx1xdx1xdx1Td0dEqxdx1Td 0dEqEqEq ( xdxd )iddtxdx1dtdEdTq 0 dtEd( xqxq )iqdTJ dtD ( 1) TmTeTmEqi qEd id(xdxq )id iqd 1dt二階模型：經(jīng)典二階模型狀態(tài)量（ r、 ）：對(duì)四階模型，令pEq pEd0 ，即只計(jì)及轉(zhuǎn)子動(dòng)態(tài)，模型中xd xq ，即仍計(jì)及暫態(tài)凸極效應(yīng)。.udEdxqi qri duqEqxd i dri qTJdrD ( 1) Tm Te Tm Eq iq Ed id ( xd xq )id i qdtd 1d