《电机学复习》ppt课件

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1、电机学复习——华北电力大学控制科学与工程学院吕跃刚一、变压器空载运行电机学基础有功功率：一次侧吸收功率——“电动机惯例”二次侧发出功率——“发电机惯例”无功功率：一次侧吸收滞后性（感性）无功二次侧发出滞后性（感性）无功电压、电流、磁通符合右手定则空载（励磁）电流的磁动势是空载磁动势产生的，且设：ΦΦi2e2u2i1e1u1i0ZL令，相量形式：即电动势滞后磁链900铁芯存在磁滞与涡流，产生铁损，同时使磁通滞后励磁电流角度。励磁电流无功分量产生磁通；有功分量是铁损与铜损。等效电路：jX1R1RmjXmR1铜损、X1漏抗、Rm铁损、Xm励磁电抗由于铜铁损很小，励磁电

2、抗远大于漏抗，因此：U1≈E1其中：r1=线圈长度/（磁导率×线圈面积）相量图：ΦmE1I0I0R1jI0X1U1一、变压器负载运行电机学基础负载：回路总的磁动势：合成磁动势产生励磁磁动势。此时，虽然I0变为I1，但R1太小，∴U1≈E1，F0变化不大。∴——磁动势平衡方程其中：，一、二次电压与电流的关系：等效电路：I1U1R1jX1jXmRmjX’2R’2R’LU’2E1=E’2I’2I0+-折合前后有功/无功功率、功率因数不变：交流电枢绕组的磁动势电机学基础+Aα展开AX转子定子AX0A1、磁动势的表示方法：2、傅里叶变换后，基波磁动势3、交变电流产生脉振磁

3、动势：设AX中通入基波磁动势既是空间函数，又是时间函数4、脉振磁动势可分解为两个旋转磁动势即可分解为气隙内正反转的两个磁动势。5、用空间矢量表示的空间正弦分布（基波）磁动势注：磁动势NI主要消耗在气隙上空间电角度三次谐波磁动势jjjjiiiiFK1FK1FK1FK1F’K1F’K1F’K1F’K1F”K1F”K1F”K1F”K1ωt=0oωt=60oωt=90oωt=120o三相磁动势第一章电机学基础+AαAXBCYZ三相电流：三相基波磁动势：三个反向旋转磁动势相加为零，剩下的三个正向磁动势叠加。与单相脉振磁动势比，三相为旋转磁动势。振幅不变，顺ABC正相序方向

4、，旋转角速度F1的瞬时位置可由决定，且某相电流达到最大值时，F1位于该相轴线上。高次谐波：3次及3的倍频相互抵消，5次谐波以朝反向旋转，幅值为基波的五分之一7次谐波以朝正向旋转，幅值为基波的七分之一验证ωt=240o时：ABC一、变压器负载运行第一章电机学基础一、变压器负载运行第一章电机学基础一、变压器负载运行第一章电机学基础一、变压器负载运行第一章电机学基础一、变压器负载运行第一章电机学基础第一章绪论二、风力发电机组的主要类型与控制要求定桨距失速型机组监控系统任务：控制风力发电机并网与脱网；自动相位补偿；监视机组的运行状态、电网状况与气象情况；异常工况保护停机

5、；产生并记录风速、功率、发电量等机组运行数据。全桨叶变距型机组监控系统任务：控制风力发电机并网与脱网；优化功率曲线；监视机组的运行状态、电网状况与气象情况；异常工况保护停机；产生并记录风速、功率、发电量等机组运行数据。基于变速恒频技术的变速型机组监控系统任务除去上述功能外主要包括：基于微处理器及先进IGBT电力电子技术的发电机转子变频励磁；脉宽调制技术产生正弦电压控制发电机输出电压与频率质量；低于额定风速的最大风能（功率）控制与高于额定风速的恒定额定功率控制。第一章绪论三、风力发电机组的控制技术定桨距失速型机组解决了风力发电机组的并网问题和运行安全性与可靠性问题

6、，采用了软并网技术、空气动力刹车技术、偏航与自动解缆技术。固定的节距角及电网频率决定的转速，简化了控制与伺服驱动系统。全桨叶变距型机组启动时可进行转速控制，并网后可进行功率控制。电液伺服机构与闭环变距控制提高了机组效率。基于变速恒频技术的变速型机组采用变速风力发电机。根据风速信号控制，低于额定风速跟踪最佳功率曲线，高于额定风速柔性保证额定功率输出。改善了高次谐波对电网影响，提高了功率因数，高效高质地向电网供电。习题：各不同类型机组的控制技术有何功能特点。第一章绪论图中看出，系统的特性除了与机组特性有关外，还受控制器影响。运行中控制器可改变功率输出，风能看成是扰动

7、。四、风力发电机组的控制特性风轮动态特性传动链动态特性发电机动态特性风能风轮转矩×转速发电机转矩×转速电功率功率变送器伺服执行器控制器功率信号变距指令变距位置第一章绪论五、风力发电机组的控制系统结构用户界面输入用户指令，变更参数显示系统运行状态、数据及故障状况发电机控制软并网变频器励磁调节主控制器运行监控，机组起/停电网、风况监测无功补偿根据无功功率信号分组切入或切出补偿电容变距系统转速控制功率控制液压系统刹车机构压力保持变距机构压力保持制动系统机械刹车机构气动刹车机构调向系统偏航自动解除电缆缠绕习题：通过对控制系统结构的了解，回答控制系统主要包括那些功能？第二

8、章风力机控制基础气流动能