同步发电机的功角计算

这个方程的求解是相当繁的,得到的公式也不便于计算。现行电机学教材及习题集均采用试探法计算功率角δ,这种方法计算工作量大。本文提出一种关于功率角δ的计算公式,计算较为方便。 方程(1)右边的第一项称为基本电磁功率,第二项称为附加电磁功率或磁阻功率。在正常情况下,附加电磁功率仅占百分之几。又由于同步发电机在稳态运行时,δ<90°,     

开关磁阻发电机半自励功率变换器的设计分析与验证

开关磁阻发电机的输出功率和发电效率有待提高,而功率变换器作为开关磁阻发电系统中能量转换的通道,对整个发电系统的性能改善有着重要意义,可通过对功率变换器进行设计,达到提高开关磁阻发电机输出功率和发电效率的目的。因此首先提出从励磁电压与发电电压解耦角度出发,提高励磁电压并使发电电压低于励磁电压的半自励功率变换器及其控制策略;然后通过启动运行和稳态运行仿真验证了半自励功率变换器的可行性和预防过度充电能力,通过变速、变负载仿真发现随着转速和负载电阻的提高,半自励功率变换器励磁电压与发电电压也随之提高,能够有效提高开关磁阻发电机的输出功率及发电效率,尤其低速时输出功率及发电效率有明显提高,通过单相故障运行仿真,验证了半自励功率变换器具有较强容错能力;最后实验验证了理论分析和仿真的正确性,以及提出的半自励功率变换器及其控制策略的有效性。     

电网发电机功率分配及电网负载不均衡发展研究

本文对电网发电站3种发电机功率分配方案(PE、DC、CC)进行研究。PE分配方式,发电机功率平均分配;DC分配方式,发电机功率按各发电机节点度中心性正比分配;CC分配方式,发电机功率按各发电机节点接近中心性正比分配。本文在IEEE14、IEEE39标准测试网络上进行仿真实验,从电网的同步和稳定性2个方面比较3种方案的优劣。研究结果表明:发电机功率按DC方式分配时,系统同步和稳定性能均最佳;按PE方式分配时,系统同步和稳定性能均最差;按CC方式分配时,系统同步和稳定性能居中。本文还研究了电网负载耗电量不均衡发展对电力系统性能的影响,研究表明:电网中耗电量增长的负载节点越多,耗电量增长越快,电网负载耗电量分布越不均衡,电力系统的同步和稳定性能均下降越快。因此,电网负载耗电量不均衡发展降低电力系统的同步和稳定性能。     

双馈发电机应对电网低次谐波的直接谐振控制

为解决双馈发电机因电网低次谐波引起定子、转子电流和电磁转矩中含有谐波分量,导致双馈发电机输出电能质量降低和不能稳定运行的问题,提出了定子电流直接谐振控制方案。首先分析电网低次谐波对双馈发电机的影响;然后提出了基于谐振控制器的定子电流直接谐振控制方案;最后进行仿真研究。仿真研究表明,定子电流直接谐振控制方案可有效消除定子、转子电流和电磁转矩中的低次谐波分量,验证了控制方案的正确性和有效性,为工程实际应用提供参考。     

静止同步补偿器抑制电网功率振荡的机理研究

为了揭示静止同步补偿器抑制电网功率振荡的机理,基于电气转矩分析法通过建立含静止同步补偿器的单机无穷大电网的机电尺度数学模型,分析了静止同步补偿器在电网功率振荡抑制模式下影响同步发电机动态特性的物理机制,解释了不同控制策略影响电网等效惯性系数、同步系数与阻尼系数的原理。研究结果表明:反馈同步机功角时,P、D控制器分别等效地改变系统的等效同步系数和等效阻尼系数;反馈发电机转速时,P、I、D控制器则分别等效地改变系统的等效阻尼系数、同步系数、惯性系数;上述动态参数均随P、I、D控制器控制系数的增大而增加。为了充分发挥静止同步补偿器对电网功率振荡的抑制作用,进一步分析了影响振荡抑制性能的关键因素及其作用规律,可为静止同步补偿器控制策略的分析和设计提供理论基础。仿真结果验证了静止同步补偿器抑制电网功率振荡机理分析结论的正确性。     

分解非正弦电流的一种方法

对周期非正弦电流进行了傅立叶级数分解,然后根据Budeanu的非正弦条件下的功率定义,并结合其它非正弦条件下的功率军政府,分析了周期非正弦电流的一种频域分解方法,讨论了各电流分量的定义、物理意义、作用以及它们之间的关系。     

基于同步姿态测量的地空三分量电磁接收系统设计

针对地空三分量电磁探测对接收信号高速、同步、大量存储、同时记录线圈姿态信息的需求,提出了带有高精度同步姿态测量的全波形地空电磁探测数字接收系统。设计了针对地空电磁法的模拟信号调理电路,通过两片同步驱动的高速24位AD芯片实现三通道高速采样,由FPGA实现了大量数据的实时传输。设计了同步姿态测量装置,可实时同步存储线圈姿态数据。实测结果表示,该数字采集系统能满足三个通道全速192 k Hz的采样率采集电磁数据、以100 Hz的采样率得到同步的线圈姿态数据,并通过实地野外实验证明了该系统可以完成含姿态测量的地空电磁三分量数据采集工作。     

用相量图分析同步发电机稳态运行时的功率特性

通过相量图分析同步发电机稳态运行时的有功功率和无功功率的调节,总结出随有功功率及无功功率变化而变化的量及其变化曲线。     

交流永磁同步电动机弱磁控制

提出了一种模拟式永磁同步电动机的弱磁控制方式，建立了一个函数发生器，在实际速度高达某一数值之后，函数发生器就根据某一规律送出弱磁分量电流；由速度调节器根据指令速度与实际速度之差产生转矩电流分量．旋转变压器作磁场定向的位置传感器，提供ｓｉｎθ和ｃｏｓθ信号实现和的坐标变换。为了增强弱磁效果，电机转子由永磁部分和各向异性的磁阻部分组成，实验结果表明．加Ｉｄ进行弱磁控制，永磁同步电动机速度控制范围能拓宽一倍以上，且恒功率控制效果较好。     

直驱式开关磁阻风力发电功率控制方法研究

介绍了一种直驱式开关磁阻风力发电机的快速功率控制方法.由于开关磁阻发电机内部控制变量多、非线性特性强,同时由于风力机中控制变量多,导致直驱式风力发电系统的功率控制困难.提出了一种新型直接瞬时转矩方法改进直驱式开关磁阻发电机功率控制方法,和传统的基于电流斩波控制方法比较提高了响应速度和减小了稳态下输出功率的波动.     

双凸极式变绕组双模起动发电机及其电磁特性

为了拓宽开关磁阻起动发电系统调压范围,简化控制系统,提出一种双凸极式变绕组双模起动发电机;即通过绕组的变换,实现起动状态与发电状态变原理运行,在保证电机具有开关磁阻电机优良起动性能的同时,简化了发电状态的调压控制系统。基于该电机的特殊结构和控制特点,搭建带整流管的不对称功率变换模块和绕组切换模块;运用等效磁路法研究定子极弧系数对励磁绕组自感的影响规律,确定了最优定子极弧系数;应用场路联合仿真对电机起动过程和发电过程进行数值分析。通过实验验证所提出电机及控制方法的可行性和合理性。     

同步发电机暂态过程的概念理解

对同步发电机暂态过程作了定量分析,提出了一种概念解释和补充理解,通过分析两种睡条件下的一台同步发电机的暂态过程,介绍了几个直观的概念。用介绍的概念解释暂态理论,解析式中每个部分,包括时间常数都有清楚的物理意义,都能很好的理解。     

双绕组发电机交直流同时突然短路的电磁转矩

为了能在设计阶段预测双绕组发电机交直流同时突然短路的电磁转矩,参照三相电机突然短路的分析方法,给出了交变转矩和平均转矩以及总电磁转矩的解析式,并通过电路模型仿真的方法进行了间接验证。该论文所得双绕组发电机交直流同时突然短路电磁转矩的计算式特别适合于工程应用;提出的分析方法也可用于双绕组发电机直流侧短路等电磁转矩的分析。     

同步发电机准同期并列实验研究

为提高供电的可靠性和电能质量,电力系统中的发电机通常都采用并联运行.根据系统运行的需要,同步发电机经常要投入或退出电网,有时会将一台或多台退出或投入运行.在某些情况下,甚至需要将已被解列为两部分的电力系统重新恢复并列运行.借华中科技大学自动化技术研究所研制的WDT-Ⅲ型电力系统综合自动化实验台为开发平台,对同步发电机准同期并列进行了实验研究.     

电力系统故障时静止无功发生器的运行分析

静止无功发生器 (ASVG)在电力系统投运之后 ,为了协调装置自身安全及其对系统贡献二者之间的关系 ,必须深入研究系统在故障情况下对 ASVG的影响。用对称分量法给出了电力系统故障期间 ASVG的等效电路。对电路中的主要参数进行了分析。在理论分析的基础上 ,指出了在对称调制方式下 ,通过控制器可以调节流过装置的正序电流以及直流侧电容电压的直流分量 ,而流过装置的负序和零序电流以及直流侧电压的交流分量和装置主电路的参数及其变压器与系统的连接方式有关。     

基于电压同步对称分量法的SVC在电弧炉中的应用

针对浙江某钢厂交流电弧炉运行时给电网中其他用户带来的电能质量问题,提出了一套新型的TCR+FC型静止无功补偿装置(SVC)技术方案.根据对称分量法推导出了基于电压同步对称分量法的三相不平衡SVC无功补偿导纳实用算法,通过仿真软件CHP对该系统进行了仿真,结果表明该SVC装置能够有效治理由电弧炉引起的电能质量问题,并且补...     

MATLAB在电机系统仿真中的应用

介绍了MATLAB软件6．1版本中电力系统工具箱的功能和仿真元件的使用，并通过水轮机驱动的带有励磁系统的同步发电机组仿真系统实例进一步分析和说明了该工具箱在电机系统仿真中的应用及强大功能。包括仿真模型的描述、初始化系统模块参数的设置、仿真参数的设置和仿真结果的分析，最后指出该工具箱在复杂电路、功率电子系统、驱动设备以及电力系统、测量与控制系统的仿真中也具有广阔的应用前景。     

新型同步开关磁阻电机性能分析与结构优化

为解决同步磁阻电机转子结构复杂、机械强度差、难以应用于高速领域的缺点,提出了一种新型同步开关磁阻电机（synchronous switched reluctance motor,SSRM）. 该电机结合了开关磁阻电机与同步磁阻电机的优势,电机转子冲片制作工艺简单、可靠性强、适用于高速领域,电机的凸极率高,转矩输出能力强. 在对新型SSRM电磁设计的基础上利用正交法对该电机参数进行优化,选取转矩均值、转矩脉动以及电机效率作为优化性能指标. 通过有限元仿真和实验验证了优化后的SSRM具有转矩脉动低、效率高的特性.