双Y移30°同步发电机的Simulink建模与仿真

本文从双Y相移30°同步发电机的电磁和机械关系出发,推导出理想双Y同步发电机数学模型,并建立了脉冲方式运行且输出频率变化情况下的隐极式双Y移30°同步发电机Simulink仿真模型.进而对双Y相移30°同步发电机依靠轴系释能机械能通过不可控整流为感性负载供电的过程进行了仿真。通过与80MVA隐极式双Y移30°同步发电机实际运行结果对比分析,证实了仿真模型的可靠性和合理性。     

航空高压直流电源系统多相电机的容错控制

根据航空高压直流供电系统中270V的供电要求以及飞机对安全性要求的特殊性,研究了当多相发电机出现故障时整流系统的容错控制策略,以双Y移30°永磁同步发电机的一相开路为例,采用一种基于定子幅值最小的容错控制方法对电机进行电流优化,并利用滞环PWM电流控制技术对整流系统进行控制,保证一相开路后的双Y移30°永磁同步发电机整流系统在负载变化和电机的转速发生突变的情况下保证输出的直流电压迅速恢复到270 V并保持恒定。通过在Simulink上建立发电整流系统的仿真模型,得出的仿真结果证明了方法的可行性。     

定子斜槽十二相发电机-整流系统的非线性二维场-路耦合方程

本文提出了采用二维有限元技术近似计算定子斜槽时电机内三维电磁场的新方法,阐述了其计算原理.基于此方法,建立了考虑定子斜槽时十二相(四Y移15°相带)同步发电机整流系统的非线性二维瞬态涡流"场-路"耦合方程,并对电机内的电磁场以及空载电势波形进行了计算,分析了定子斜槽对齿谐波电势的削弱作用,得出了与谐波磁导分析法完全相同的结论,验证了二维有限元技术计算斜槽电机内电磁场的可行性和有效性.     

十二相整流同步发电机同组星形连接绕组的相间短路故障

十二相整流同步发电机系统的安全可靠运行意义重大,分析了该系统中4Y移15°的定子绕组可能出现的一种内部故障——发生在同组星形连接三相绕组之间的内部相间短路。首先建立了十二相整流发电机同组星形连接绕组内部相间短路的多回路数学模型,考虑了故障附加回路对电机气隙磁场和系统回路拓扑结构的影响,实现了故障前后定子和转子绕组以及整流桥直流侧各处电压、电流的数字仿真。继而在特制的样机上进行了不同负载工况的故障实验研究。通过对比分析实验与仿真结果,说明了数学模型的正确性。最后结合仿真结果与理论分析,总结了十二相整流发电机同组星形连接绕组相间短路的故障特征,尤其是短路回路电流的特点及其影响因素,为故障的危害评估、检测或保护研究提供了依据。     

带整流负载时双Y同步发电机特性的分析

本文根据基本电机方程推导出双Y同步发电机带整流桥负载时的特性。同步发电机定子的两个Y形绕组移相30°电角度或者同相位,每个Y形绕组经两个三相桥式整流后相串联或并联,再加到负载上,从而可以构成四种运行方式。根据基本电机方程,导出了双Y同步发电机在这四种运行方式下位移角和换相角的表达式。因而在已知负载电流、励磁电流、发电机转速和电机参数时,可以预测带整流负载时双Y同步发电机的特性。用一台试验电机测得实验结果,并与理论分析和计算结果相比较。     

带整流负载6相双Y移30°绕组同步发电机换相过程理论分析及计算机仿真

本文根据同步发电机基本理论，按ａ、ｂ、ｃ坐标系统建立了６相双Ｙ移３０°绕组同步发电机精确数学模型，导出了各种整流状况的状态方程，并计及了电枢绕组电阻及整流器正向压降的影响，适用于阻性、感性负载。文中提出了合适的算法，应用计算机可对各种负载下的整流过程全面直观地进行分析，实例计算机仿真波形与实验结果吻合较好。     

基于状态空间法的航空同步发电机建模方法研究

介绍了同步发电机的结构和dq0坐标系派克方程,引入补偿电抗,得到了改进的dq轴等效电路,应用现代控制理论,建立了同步发电机的状态空间模型,并以某型航空同步发电机为例,对模型的负载特性进行了仿真验证。结果表明,所建模型能很好地反映同步电机的实时动态负载特性。     

三相Δ接法同步发电机带整流负载特性的数值仿真

基于同步发电机理论,建立了同步发电机三相定子绕组三角形接法带整流负载系统的数学模型,文中计及高次谐波气隙磁场和整流元件压降的影响,利用一种数值算法,对不同整流负载的特性进行仿真,给出它们的仿真波形,并进行比较。     

三相△接法同步发电同带整流负载特性的数值仿真

基于同步发电机理论,建立了同步发电机三相定子绕组三角形法接法带整流负载系统的数学模型,文中计及高次谐波气隙磁场和整流元件压降的影响,利用一种数值算法,对不同整流负载的特性进行了仿真,给出了它们的仿真波形,并进行比较。     

六相永磁同步发电机的整流稳压电路仿真

针对六相永磁同步发电机励磁不可调,转速的变化和负载电流的变化都将造成输出电压不稳定的缺点,对六相永磁同步发电机发出的六相交流电采用带平衡电抗器的双三相全控桥并联的开关式稳压整流电路进行整流,控制方式采用闭环控制,使得整流输出直流电压恒定,不随着发电机转速和负载电流的变化而变化.利用Matlab的Simulink和PSB两个工具箱建立了六相永磁同步发电机的整流稳压电路仿真模型对该整流电路进行了仿真.仿真结果表明该稳压整流电路输出直流电压值不随发电机输出电压变化而变化,负载电压稳定时间快、无尖峰、脉动小.     

十二相整流发电机二极管开路的故障运行分析

为研究十二相整流同步发电机在整流元件故障工况下的运行性能,针对不可控整流桥提出了适用于故障情况的二极管通断判别方法。基于电路拓扑理论建立了十二相整流同步发电机系统模型,对单个二极管开路的故障工况进行分析,表明单个二极管开路对直流侧供电品质产生影响,并能得出直流电压与负载大小的数值关系。通过样机仿真结果与试验结果的对比分析,证明了所提分析方法的有效性,为判断多相整流同步发电机二极管开路故障时容错运行的可行性提供理论依据与实用措施。     

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。     

同步发电机不同实用模型的大扰动特性对比研究

为了研究同步发电机3种实用模型对电力系统大扰动特性和暂态稳定极限的影响,采用dq0坐标系下的实用模型与abc坐标系下的电网模型联立求解的方法,推导了发电机与电网接口关系的方程,建立了以实用模型为基础的单机双回线无穷大系统,并以经过试验验证的场路网耦合时步有限元模型作为标准响应,对各实用模型进行校验。采用上述模型对300 MW同步发电机进行仿真计算表明:3种实用模型的大扰动特性存在明显差异,且暂态稳定极限都较为保守;额定励磁下,实用模型与时步有限元的暂态稳定极限最大相差8.8%。研究结果为电力系统仿真中合理选择发电机模型提供了重要参考。     

凸极同步发电机定子绕组内部故障暂态仿真及试验验证

同步发电机定子绕组内部故障分析是一个十分复杂而重要的问题。文中在建立同步发电机定子绕组内部故障暂态计算模型时采用通用支路电压矩阵方程来建立回路电流方程，具有简洁、通用性强的特点。利用多回路理论着重对同步发电机带载时定子绕组内部故障暂态全过程进行了仿真计算，并与试验录波波形进行了对比，结果表明这种仿真方法能够准确地模拟同步发电机故障暂态过程。文中还分析了影响暂态过程仿真精度的因素，认为铁心局部饱和、铁心剩磁、转速变化及回路电阻变化是产生仿真误差的重要原因。     

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。     

基于Kriging模型的双十二相高速永磁发电机优化设计

由于具有供电品质高和容错性能好等优点,多相整流发电系统已逐步取代传统直流发电机供电系统和三相整流发电机供电系统.针对双十二相高速永磁发电机(high-speed permanent magnet rectified generator,HSPMRG)进行优化设计,通过样本点采集(design of experiment...     

双Y移30° PMSM双电机串联系统的建模与仿真

双Y移30°永磁同步电动机串联系统可以实现同一变频电源供电和同一套控制平台下两台电机的解耦运行。分别建立了不同坐标系下双Y移30°永磁同步电动机串联系统的数学模型,从数学机理上推导了两台串联电机可实现解耦运行,给出了基于id=0的串联系统矢量控制模型,并给出了变负载系统运行的仿真分析,验证了该串联系统解耦运行的可行性。     

带反电势负载的三相发电机整流系统直流脉动分析

目前应用广泛的交流发电机整流系统向负载供电时，通常在直流侧带反电动势和RC滤波器以改善直流输出电压的谐波特性。该文基于d-q坐标系下同步发电机的基本磁链和电压方程，经过合理的简化处理，建立了三相交流发电机整流系统的等效电路模型，把交流电机看作带内部阻抗的正弦电压源。利用整流器开关函数导出了直流输出电压的数学模型，引入直流电压脉动系数的定义来描述输出电压的特性。通过实验研究分析了带RC滤波器和反电动势负载时输出电压的谐波及脉动系数，与计算结果对比验证了文中方法的正确性。     

十二相整流发电机缺桥故障运行分析

十二相整流同步发电机系统以其直流供电品质高、容错运行性强等优点被应用于舰船平台。为研究系统缺桥时的故障运行性能,该文基于电路拓扑理论,建立了计及前25次谐波磁势的十二相整流同步发电机仿真模型,通过回路电流法列写模型变拓扑网络方程并进行数值求解,建模简单、计算速度快。对缺桥运行时系统的不对称运行特征及直流供电品质进行了分析,为多相整流电机缺桥容错运行的可行性分析提供了理论依据。通过将4 k W样机四桥正常运行与缺桥运行时的仿真结果与实验结果分别进行对比,验证了该仿真模型的有效性与准确度。     

异步化同步发电机的最优励磁控制及其暂态分析研究

分析了异步化同步发电机的转子运动方程、励磁绕组动态方程及变频器频率调节暂态方程,从而建立了用于分析异步化同步发电机系统稳定性的暂态数学模型.对所建立的模型使用线性最优控制的方法,设计了异步化同步发电机系统的线性最优控制系统,仿真结果表明,变频器频率调节暂态方程是异步化同步发电机数学模型不可缺少的方程,并且所设计的励磁控制器能有效地改善系统的暂态稳定性.