无阻尼绕组同步电机三相短路电流计算学习教案.pptx
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1、无阻尼绕组同步电机三相短路电流无阻尼绕组同步电机三相短路电流(dinli)计算计算第一页,共41页。2023/2/72023/2/72 2相应相应(xingyng)(xingyng)等值电路等值电路第1页/共41页第二页,共41页。2023/2/72023/2/73 3从方程式中消去励磁绕组从方程式中消去励磁绕组(roz)(roz)电流电流 暂态电抗(dinkng)暂态电势(dinsh)(不能突变)第2页/共41页第三页,共41页。2023/2/72023/2/74 4如果(rgu)沿纵轴向把同步电机看做是双绕组变压器,当副方绕组(即励磁绕组)短路时,从原方(即定子绕组)测得的电抗暂态电抗第3
2、页/共41页第四页,共41页。2023/2/72023/2/75 5适用(shyng)于稳态分析,也适用(shyng)于暂态分析中将变压器电势略去或另作处理的场合。(5-18)定子磁链平衡方程(fngchng)变为定子电势方程(fngchng):当变压器电势(dinsh)第4页/共41页第五页,共41页。2023/2/72023/2/76 6暂态参数表示的电势方程式写成交流暂态参数表示的电势方程式写成交流(jioli)(jioli)相量的相量的形式:形式:或(5-20)稳态时方程第5页/共41页第六页,共41页。2023/2/72023/2/77 7A、用电势 和电抗 作等值电路(dinl)。
3、假想电势 将表示为:无论是凸极机、隐极机,一般(ybn)都有 。n两种方案(fng n)计算第6页/共41页第七页,共41页。2023/2/72023/2/78 8B B、用电势、用电势(dinsh)(dinsh)和电抗和电抗 作等值电路。作等值电路。暂态电抗(dinkng)后的电势相位落后于暂态电势第7页/共41页第八页,共41页。2023/2/72023/2/79 9采用采用(ciyng)(ciyng)暂态参数时,同步电机的相量图暂态参数时,同步电机的相量图第8页/共41页第九页,共41页。2023/2/72023/2/71010例5-1 就例3-2的同步电机及所给运行条件(tiojin)
4、,再给出 ,计算电势 和 。根据(gnj)相量图5-12,可知电势(dinsh)同机端电压 的相位差为:解:例3-2中已算出 和 ,因此第9页/共41页第十页,共41页。2023/2/72023/2/71111二、不计衰减二、不计衰减(shui jin)(shui jin)时的短路电流算式时的短路电流算式1.1.计算定子基频交流计算定子基频交流(jioli)i(jioli)i和转子绕组的直流和转子绕组的直流ifaifa2.2.i i和和ifaifa共同作用下共同作用下定子各相绕组磁链为零,定子各相绕组磁链为零,转子绕组磁链保持初值转子绕组磁链保持初值假定在空载(kn zi)下发生机端短路(5-
5、25)第10页/共41页第十一页,共41页。2023/2/72023/2/71212短路短路(dunl)(dunl)前空载,定子电流为零前空载,定子电流为零解方程,得第11页/共41页第十二页,共41页。2023/2/72023/2/71313短路(dunl)进入稳态后基频(j pn)电流的自由分量:稳态短路(dunl)电流为:第12页/共41页第十三页,共41页。2023/2/72023/2/714142.计算定子电流中的直流分量iap、倍频分量i2、励磁绕组(roz)中的基频电流if(5-31)在这些电流分量共同作用下,应使励磁绕组(roz)的磁链为零,定子三相绕组(roz)的磁链保持初值
6、。将定子(dngz)三相磁链的初值转换到d、q、0坐标系:第13页/共41页第十四页,共41页。2023/2/72023/2/71515励磁绕组的磁链为零,定子(dngz)三相绕组的磁链保持初值第14页/共41页第十五页,共41页。2023/2/72023/2/71616空载(kn zi)短路解出:第15页/共41页第十六页,共41页。2023/2/72023/2/71717定子(dngz)d轴电流:定子(dngz)q轴电流:(5-35)(5-36)d、q、0a、b、c坐标系中的交流(jioli),定子a相电流:第16页/共41页第十七页,共41页。2023/2/72023/2/71818第1
7、7页/共41页第十八页,共41页。2023/2/72023/2/71919励磁绕组电流励磁绕组电流(dinli)(dinli)(不计衰减不计衰减):第18页/共41页第十九页,共41页。2023/2/72023/2/72020 习题:有一台同步发电机短路前在额定端电压额定负载时,习题:有一台同步发电机短路前在额定端电压额定负载时,coscos0.80.8(滞后)的情况下,已知同步电机以其额定值为(滞后)的情况下,已知同步电机以其额定值为基准值的标幺值参数为:基准值的标幺值参数为:xd=1.15xd=1.15,xqxq0.750.75,xdxd0.370.37,当机端发生当机端发生(fshng)
8、(fshng)三相短路时。三相短路时。求短路前瞬间求短路前瞬间Eq0Eq0,短路前瞬间,短路前瞬间Eq0Eq0,Eq0 Eq0第19页/共41页第二十页,共41页。2023/2/72023/2/72121三、自由电流的衰减时的短路(dunl)电流算式 R0 n简化原则:n在短路瞬间为了保持本绕组磁链不变而出现的自由电流,如果它产生的磁通对本绕组相对静止,那么这个自由电流即按本绕组的时间常数衰减。一切同该自由电流发生依存关系的其他自由电流(本绕组的或外绕组的)均按同一时间常数衰减。n 直流自由分量(fn ling)在哪个绕组中通过,它所产生的磁通对该绕组相对静止,则衰减主要受这个绕组的电阻影响,
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