同时带交流和整流负载的三相同步发电机系统的等效电路模型

同时带交流和整流负载的三相同步发电机系统是一个非线性系统 ,为了对此进行解析分析 ,将其中的三相同步发电机的d、q轴变量分解为低频分量和高频分量分别加以处理 ,忽略转子回路对高频电流的电阻和阻尼绕组对低频分量的作用 ,在d、q轴超瞬变电抗近似相等的条件下 ,分别建立了该系统的从整流负载侧和交流负载侧观察的等效电路模型。给出了模型中等效发电机的Park方程、稳态运行矢量图及相应稳态量的计算方法。该模型可用于系统稳态和似稳态过程的分析计算     

带四线制整流桥负载同步发电机的等效电路模型与小信号模型

带四线制整流桥负载的发电机始终处于非对称运行状态。为了进行系统性能的解析分析,将发电机的d、q轴变量分解为低频和高频分量分别处理,忽略了转子回路对高频电流的电阻及阻尼绕组对低频分量的作用,并在假定交、直轴超瞬态电抗相等的基础上,建立了同步发电机的等效电路模型,通过在稳态运行点线性化处理得到了等效发电机的小信号模型。文中还给出了稳态等效发电机的Park方程、相量图及稳态量的计算方法。分别通过发电机整流桥硬件系统的试验及在PSCAD/EMTDC软件环境下详细模型的仿真验证了等效电路模型,也间接证明了小信号模型的正确性。文中的等效电路模型与小信号模型可分别应用于此类系统的性能分析与小扰动稳定性研究。     

交交变频器-多相同步电动机稳态和似稳态等效电路模型

在分析交交变频器-多相同步电动机调速系统运行的基础上,提出将多相同步电动机的d、q轴变量分解为低频分量(含非周期分量)和高频分量分别加以处理,并忽略转子回路对高频分量的电阻和阻尼绕组对低频分量的作用的分析方法,建立了适合于交交变频器-多相同步电动机系统稳态和似稳态分析的等效电路模型.试验结果证明了该模型的正确性.     

3/3相双绕组发电机系统的运行稳定性

参数匹配不当的双绕组发电机系统会发生低频振荡而不能正常工作。为了对系统稳定运行的条件进行研究，在3／3相双绕组发电机系统的等效电路模型基础上，建立了该系统的线性化数学模型及相应的状态方程。使用劳斯判据得出了系统稳定运行的判据、直流侧等效动态电阻的计算公式和临界电阻的计算公式，揭示了系统“微变”稳定条件的物理实质。详细讨论了发电机参数、交轴稳定绕组及负载对系统运行稳定性的影响。实验与理论分析结果的对比说明了所建模型和分析方法的正确性。     

交交变频器-同步电动机系统等效电路模型及电流调节器设计

在分析同步电动机交交变频调速系统运行的基础上，提出了把同步电动机的d、q轴各变量分解为低频分量(含非周期分量)和高频分量分别加以处理，忽略转子回路对高频分量的电阻以及阻尼绕组对低频分量作用的分析方法。进而建立了适合于稳态和似稳态分析的同步电动机等效电路模型；应用该模型，文中提出了设计调速系统电流控制器的新方法。运行试验及仿真结果表明所建立的等效电路模型是正确的，所提出的调节器设计方法是有效的。     

3/3相双绕组发电机系统的并联运行稳定性

参数匹配不当的3／3相双绕组发电机系统并联运行时会发生低频振荡而不能正常工作。为了对系统稳定运行的条件进行研究，该文建立了系统的等效电路模型、线性化数学模型及相应的状态空间方程。在此基础上，证明了该类系统并联运行时存在交互振荡和负载振荡两种振荡模式，并从运行稳定性的机理出发，得出了相应的的运行稳定性判据。揭示了该类系统并联运行稳定性和单机运行稳定性之间的关系。实验与理论分析结果的对比说明了所建模型和分析方法的正确性。     

双绕组异步发电机数学模型dq轴解耦问题研究

12／3相双绕组异步发电机是将交直流双绕组发电理论应用到异步发电中、作为独立电源而提出的。这种电机在定子上布置了两套绕组。本文给出了双绕组异步发电机的数学模型，详细地分析了这种电机在dq0坐标系下数学模型中不同三相绕组之间由轴不解耦的原因。通过分析得出为了简化分析可以忽略不同套三相绕组由轴之间不解耦的互漏抗而使系统dq轴之间解耦的结论。     

3／12相双绕组交直流发电机的电路模型

根据3／12相双绕组发电机整流绕组之间以及整流绕组各绕组与交流绕组之间互感的真实情况，利用两套绕组之间的耦合关系式，将整流绕组的量折算到交流绕组。建立了该型电机的d-q轴磁链方程、电压方程及等效电路；在此基础上应用MATLAB／SIMULINK的仿真环境建立了该型电机的通用仿真电路模型。该模型可以更方便地研究双绕组交直流发电机的各项性能，特别适用于研究解析分析难以进行的各项性能。通过实机试验检验了所建电路模型的准确性。     

3相定子电压定向的12/3相双绕组异步发电机励磁控制的实现

该文分析了一种带定子励磁补偿绕组的12，3相双绕组感应发电机系统。励磁采取12相绕组侧加固定电容器与3相绕组侧加变流器相结合的方式。同时对变流器的励磁控制方案进行了研究，使用了定子电压定向原理，给出了理论和试验证明。     

12/3相双绕组感应发电机励磁系统的控制方法和动态特性的研究

12／3相双绕组感应发电机是为了实现适合于原动机高速运行特性而设计的一种特殊电机。系统在电机上增设了一个励磁绕组，使用静止励磁装置对电机进行励磁控制。该文对励磁装置的电路原理进行了分析，对控制原理进行了讨论，给出了系统动态等效模型。最后给出了仿真和试验研究结果。     

六相同步发电机的稳态电磁参数

从Park方程的基本原理出发,建立了六相同步发电机的基本方程,得到了六相同步发电机的d轴等值电路和q轴等值电路。等值电路中的综合互感抗体现了六相同步发电机2个Y之间的磁耦作用,由电枢反应电抗和综合漏互感抗2部分组成。通过对六相同步发电机单Y运行(另一Y开路)和双Y运行的分析,得出双Y运行同步电抗为2倍的单Y运行同步电抗与单Y自漏抗之差。以空载短路试验的实例,测试了六相同步发电机特性曲线,以及d轴同步电抗、自漏抗和短路比。从电磁理论分析和实际运行特性2方面,验证了六相同步发电机的稳态电磁参数。     

基于隐式梯形–时步保持法的3/12相电机建模

综合电力系统（integrated power system,IPS）包含3/12相双绕组发电机等特殊高阶非线性元件,现有电力系统电磁暂态仿真软件均不提供其仿真模型。为此,采用隐式梯形法对双绕组发电机数学模型进行差分离散化处理,通过定、转子分离迭代,推导出电机等效电路模型,并在PSCAD中建立双绕组发电机仿真模型。应用时步保持算法,将模型的仿真时步划分为计算时步和保持时步,提高了计算速度。最后,构建综合电力推进系统试验平台,发电机空载短路、推进系统调速的试验与仿真结果吻合,验证了建模方法的有效性和所建模型的正确性。研究表明,基于隐式梯形–时步保持算法的建模方法能够准确高效地建立双绕组发电机的仿真模型,可应用于EMTP类仿真软件,并可推广至IPS各类多相电机建模。     

3/12相双绕组交直流发电机的电路模型

根据3/12相双绕组发电机整流绕组之间以及整流绕组各绕组与交流绕组之间互感的真实情况,利用两套绕组之间的耦合关系式,将整流绕组的量折算到交流绕组。建立了该型电机的DQ轴磁链方程、电压方程及等效电路;在此基础上应用MATLAB/SIMULINK的仿真环境建立了该型电机的通用仿真电路模型。该模型可以更方便地研究双绕组交直流发电机的各项性能,特别适用于研究解析分析难以进行的各项性能。通过实机试验检验了所建电路模型的准确性。     

3/12相双绕组发电机数学模型研究

介绍了3/12相交直流同时供电(双绕组)发电机的结构特点。在某些近似假设条件下,将 12 相4Y互移15直流绕组等效为一个3相Y绕组,然后通过适当处理两套绕组之间的耦合,得出了与耦合有关的参数间的相互关系,从而简化了d-q-0 系统的数学模型、导出了简明的电压和磁链方程及相应的d和q轴等效电路,为分析该类电机的各项性能奠定了坚实的理论基础。该文所用方法同样适用于其它结构的双绕组发电机。