无阻尼绕组同步电机三相短路电流计算.pptx
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1、2023/3/171相应等值电路第1页/共41页2023/3/172从方程式中消去励磁绕组电流 暂态电抗暂态电势(不能突变)第2页/共41页2023/3/173如果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页/共41页2023/3/174适用于稳态分析,也适用于暂态分析中将变压器电势略去或另作处理的场合。(5-18)定子磁链平衡方程变为定子电势方程:当变压器电势第4页/共41页2023/3/175暂态参数表示的电势方程式写成交流相量的形式:或(5-20)稳态时方程第5页/共41页2023/3/176A、用电势 和电抗 作等值
2、电路。假想电势 将表示为:无论是凸极机、隐极机,一般都有 。n两种方案计算第6页/共41页2023/3/177B B、用电势 和电抗 作等值电路。暂态电抗后的电势相位落后于暂态电势第7页/共41页2023/3/178采用暂态参数时,同步电机的相量图第8页/共41页2023/3/179例5-1 就例3-2的同步电机及所给运行条件,再给出 ,计算电势 和 。根据相量图5-12,可知电势 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2023/3/1710二、不计衰减时的短路电流算式1.计算定子基频交流i和转子绕组的直流ifa i和ifa共同作用下定子各相绕组磁链为零,转子
3、绕组磁链保持初值假定在空载下发生机端短路(5-25)第10页/共41页2023/3/1711短路前空载,定子电流为零解方程,得第11页/共41页2023/3/1712短路进入稳态后基频电流的自由分量:稳态短路电流为:第12页/共41页2023/3/17132.计算定子电流中的直流分量iap、倍频分量i2、励磁绕组中的基频电流if(5-31)在这些电流分量共同作用下,应使励磁绕组的磁链为零,定子三相绕组的磁链保持初值。将定子三相磁链的初值转换到d、q、0坐标系:第13页/共41页2023/3/1714励磁绕组的磁链为零,定子三相绕组的磁链保持初值第14页/共41页2023/3/1715空载短路解
4、出:第15页/共41页2023/3/1716定子d轴电流:定子q轴电流:(5-35)(5-36)d、q、0a、b、c坐标系中的交流,定子a相电流:第16页/共41页2023/3/1717第17页/共41页2023/3/1718励磁绕组电流(不计衰减):第18页/共41页2023/3/1719 习题:有一台同步发电机短路前在额定端电压额定负载时,cos0.8(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:xd=1.15,xq0.75,xd0.37,当机端发生三相短路时。求短路前瞬间Eq0,短路前瞬间Eq0,Eq0第19页/共41页2023/3/1720三、自由电流的衰减时的短路电
5、流算式 R0 n简化原则:1.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。直流自由分量在哪个绕组中通过,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,衰减按该绕组的时间常数衰减。同该自由电流有依存关系的其他自由电流(本绕组的或外绕组的)也按这一时间常数衰减第20页/共41页2023/3/17212.某绕组的时间常数即是该绕组的电感(同其他绕组有磁耦合关系的电感)和电阻之比,而忽略其他绕组电阻的影响。第21页/共
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