第八章同步發(fā)電機的基本方程--第一節(jié)同步發(fā)電機的原始方程

1、電力系統(tǒng)分析與應用電力系統(tǒng)分析與應用廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學院廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學院 電力工程電力工程系系供用電技術(shù)專業(yè)供用電技術(shù)專業(yè)第八章第八章 同步發(fā)電機的基本方程同步發(fā)電機的基本方程第一節(jié)第一節(jié) 同步發(fā)電機的原始方程同步發(fā)電機的原始方程一、理想電機的假設(shè)一、理想電機的假設(shè)（1）對稱性對稱性 電機定子三相繞組完全對稱，在空間互相相差電機定子三相繞組完全對稱，在空間互相相差120 電角度，電角度，轉(zhuǎn)子在結(jié)構(gòu)上對本身的直軸和交軸完全對稱；轉(zhuǎn)子在結(jié)構(gòu)上對本身的直軸和交軸完全對稱；（2）正弦性正弦性 定子電流在氣隙中產(chǎn)生正弦分布的磁勢，轉(zhuǎn)子繞組定子電流在氣隙中產(chǎn)生正弦分布的磁勢，轉(zhuǎn)子繞組和定子繞組

2、間的互感磁通也在氣隙中按正弦規(guī)律分布；和定子繞組間的互感磁通也在氣隙中按正弦規(guī)律分布；（3）光滑性光滑性 定子及轉(zhuǎn)子的槽和通風溝不影響定子及轉(zhuǎn)子繞組的定子及轉(zhuǎn)子的槽和通風溝不影響定子及轉(zhuǎn)子繞組的電感，即認為電機的定子及轉(zhuǎn)子具有光滑的表面；電感，即認為電機的定子及轉(zhuǎn)子具有光滑的表面；（4）不飽和性不飽和性 電機鐵芯部分的導磁系數(shù)為常數(shù)，即忽略磁路飽電機鐵芯部分的導磁系數(shù)為常數(shù)，即忽略磁路飽和的影響，在分析中可以應用疊加原理。和的影響，在分析中可以應用疊加原理。 符合上述假設(shè)條件的電機稱為符合上述假設(shè)條件的電機稱為理想同步電機。實驗指出，根據(jù)理理想同步電機。實驗指出，根據(jù)理 想同步電機所得計算結(jié)果

3、能滿足一般想同步電機所得計算結(jié)果能滿足一般工程計算的精度要求。工程計算的精度要求。軸線的確定：軸線的確定：圖圖8-1中標出了各相繞組中標出了各相繞組 的的軸線軸線a、b、c和轉(zhuǎn)子繞組的軸和轉(zhuǎn)子繞組的軸線線d、q。 其中，轉(zhuǎn)子的其中，轉(zhuǎn)子的d軸軸(直直軸軸)滯后滯后于于q軸軸(交交 軸軸)90。磁鏈正方磁鏈正方向向:選定定子各選定定子各 相繞組相繞組軸線的正方向作軸線的正方向作 為各相繞組磁鏈為各相繞組磁鏈的正方的正方 向。勵磁繞組和直軸阻向。勵磁繞組和直軸阻 尼繞組磁鏈的正方向與尼繞組磁鏈的正方向與d軸正方向相同；交軸軸正方向相同；交軸 阻尼繞組磁鏈的正方向阻尼繞組磁鏈的正方向 與與q軸方向相

4、同。軸方向相同。二、正方向的規(guī)定二、正方向的規(guī)定列方程之前首先要確定磁鏈、電流和電壓的正方向。列方程之前首先要確定磁鏈、電流和電壓的正方向。圖8-1 同步發(fā)電機各繞組示意圖定子繞定子繞組組a、b、c；轉(zhuǎn)子：勵磁繞；轉(zhuǎn)子：勵磁繞組組f，縱軸阻尼繞組縱軸阻尼繞組D、橫軸阻尼繞、橫軸阻尼繞組組Q a、b、c三相軸線；三相軸線；d、q軸軸圖8-2同步發(fā)電機各回路電路圖電流和電壓正方向電流和電壓正方向 定定子各相繞組電流產(chǎn)生子各相繞組電流產(chǎn)生 的磁通方向與該相繞組的磁通方向與該相繞組 軸線的正方向相反時電軸線的正方向相反時電流為正值流為正值（ Li以以至于至于 e d）；）；dt轉(zhuǎn)子各繞組電流產(chǎn)生的磁通

5、轉(zhuǎn)子各繞組電流產(chǎn)生的磁通 方向方向與與d軸或軸或q軸正方向相軸正方向相 同時電流為正值（同時電流為正值（ Li以以致于致于 e ddt圖圖8-2中標出了各繞組中標出了各繞組 電流、電壓正方向。電流、電壓正方向。）rQ iQ Q D f 0 ic c b r00000 ia a r00000r00000rf 00000r00000D 0 i0 if b 0 i 0 0 0 uf uc b u ua D電勢方程：電勢方程： iLffM fDM fQ ifcQ c i M aQ ia M bQ ib M QbM QbM QfM QDLQQ iQDQ D M QaMM fac M LaaM ba Q

6、D f b a DDDfDcDbDaM abM acM afM aDLbbM bcM bfM bDccM fbM fccDcfcbcaMLMMMMMMLM磁鏈方程：磁鏈方程：式中 各繞組磁鏈； 為磁鏈對時間的導數(shù) ddt（8-1）（8-2）電感系數(shù)：電感系數(shù)：1.1.定子各相繞組的自感系數(shù)定子各相繞組的自感系數(shù)凸極機凸極機定子各相繞組的自感系數(shù)是定子各相繞組的自感系數(shù)是變變化化的的（原因：縱橫軸不對原因：縱橫軸不對稱稱） 隱極機隱極機定子各相繞組的自感系數(shù)是定子各相繞組的自感系數(shù)是不變化不變化的的2.2.定子各相繞組間的互感系數(shù)定子各相繞組間的互感系數(shù)凸極機凸極機定子各相繞組間的互感系數(shù)定子各相繞組間的互感系數(shù)是是變化變化的的（原因：縱橫軸不原因：縱橫軸不對對） 隱極機隱極機定子各相繞組間的互感系數(shù)定子各相繞組間的互感系數(shù)是是不變不變化化的的3.3.轉(zhuǎn)子各繞組的自感系數(shù)轉(zhuǎn)子各繞組的自感系數(shù)凸極機、隱極凸極機、隱極機機自感系數(shù)是自感系數(shù)是不變化不變化的的4.4.轉(zhuǎn)子各繞組間的互感系數(shù)轉(zhuǎn)子各繞組間的互感系數(shù)凸極機、隱極凸極機、隱極機機自感系數(shù)是自感系數(shù)是不變化不變化的的5.5.定子繞組與轉(zhuǎn)子繞組間的互感系數(shù)定子繞組與轉(zhuǎn)子繞組間的互感系數(shù)凸極機、隱極凸極機、隱極機機互感系數(shù)都互感系數(shù)都是是變化變化的的（原因：轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)