雙繞組交直流發(fā)電機過渡過程分析及應(yīng)用
定 價:35 元
- 作者:孫俊忠
- 出版時間:2017/3/1
- ISBN:9787111580669
- 出 版 社:機械工業(yè)出版社
- 中圖法分類:TM34
- 頁碼:
- 紙張:膠版紙
- 版次:
- 開本:32開
《雙繞組交直流發(fā)電機過渡過程分析及應(yīng)用》結(jié)合雙繞組發(fā)電機的特點和工程需要,系統(tǒng)深入地研究并簡化了雙繞組發(fā)電機的數(shù)學模型,得出了適用于解析分析和電路模型仿真的基本方程和等效電路。在此基礎(chǔ)上,用解析、仿真和試驗的方法,系統(tǒng)研究了雙繞組發(fā)電機在交直流側(cè)同時突然短路、交流側(cè)帶負載時直流側(cè)突然短路、直流側(cè)帶負載時交流側(cè)突然短路等三種工況下的運行特點!峨p繞組交直流發(fā)電機過渡過程分析及應(yīng)用》供從事新型發(fā)電機研發(fā)設(shè)計的科研人員使用,也可供高等院校電機工程等專業(yè)高年級師生參考。
《雙繞組交直流發(fā)電機過渡過程分析及應(yīng)用》是海軍工程大學教授、博士生導師軍隊科技領(lǐng)軍人才培養(yǎng)對象、政府特殊津貼專家孫俊忠教授關(guān)于雙繞組交直流發(fā)電機的科研成果專著,非常具有參考價值!
在艦船、飛機、移動通信站、石油鉆井平臺等獨立系統(tǒng)中,經(jīng)常同時需要體積小、重量輕的高品質(zhì)交流電源和直流電源,為此馬偉明院士提出了雙繞組交直流發(fā)電機系統(tǒng)的解決方案。
雙繞組交直流發(fā)電機因其優(yōu)化設(shè)計,可很好地滿足移動系統(tǒng)對電源品質(zhì)、體積和重量的嚴格要求,并顯著降低成本。隨著綜合全電力系統(tǒng)的迅速發(fā)展,其必將在艦船、飛機、移動通信站和石油鉆井平臺等系統(tǒng)中獲得越來越廣泛的應(yīng)用。由于涉及兩套繞組復雜的電磁影響,雙繞組交直流發(fā)電機的過渡過程十分復雜,尤其是解析分析更是特別困難,而本書正是針對這一問題而展開論述的。
本書是作者從事該領(lǐng)域多年研究的成果總結(jié),研究方法主要采用等效電路的方法,提出了準確反映兩套繞組電磁耦合關(guān)系的多相電機等效電路;在此基礎(chǔ)上,針對該型電機出線端各類短路工況,給出了各故障情況下電流和電磁轉(zhuǎn)矩解析求解和仿真分析的方法,從而全面、系統(tǒng)地研究了雙繞組交直流發(fā)電機的過渡過程特性。本書提出的分析方法不僅有效地解決了雙繞組交直流發(fā)電機過渡過程分析的難題,而且對于其他特種電機特性分析具有很好的借鑒作用,為解決多相電機復雜電磁分析提供了一種簡明方法。
本書共包括6章:第1章緒論,主要介紹雙繞組交直流發(fā)電機的產(chǎn)生背景、研究現(xiàn)狀與研究內(nèi)容;第2章基本電磁關(guān)系和電路模型,主要對雙繞組交直流發(fā)電機基本電磁關(guān)系進行了分析與數(shù)學建模;第3、4、5章分別為交直流同時突然短路、交流側(cè)帶負載時直流側(cè)突然短路、直流側(cè)帶負載時交流側(cè)突然短路的過渡過程分析,主要針對雙繞組交直流發(fā)電機不同短路故障工況下的電流與電磁轉(zhuǎn)矩進行分析、仿真與試驗驗證;最后一章則重點對雙繞組交直流發(fā)電機短路電流和電磁轉(zhuǎn)矩問題進行了綜合分析與比較。
本書的撰寫是在我的導師馬偉明院士的精心指導下完成的,謹以此書獻給馬偉明院士。
蔡巍博士在本書編寫過程中,做了大量工作,在此表示衷心感謝。
由于作者水平所限,書中難免存在缺點和錯誤,歡迎讀者批評指正。
孫俊忠
孫俊忠
1983年-1990年,海軍工程學院本科、碩士
1999年-2002年,海軍工程大學,電氣工程專業(yè)博士
2003年-2005年,清華大學電氣工程博士后科研流動站工作
現(xiàn)為海軍潛艇學院教授,博士生導師,軍隊科技領(lǐng)軍人才培養(yǎng)對象,政府特殊津貼專家。研究領(lǐng)域包括電機過渡過程、電機與電器設(shè)備檢測、電力電子技術(shù)應(yīng)用等。獲國家科技進步一等獎1項,軍隊科技進步一等獎2項,軍隊教學成果二等獎1項,軍隊科技進步三等獎4項,發(fā)明專利1項,推廣應(yīng)用科研成果6項。指導研究生10余名,博士后1名,撰寫學術(shù)論文26篇,榮立二等功2次。
前言
符號表
第1章 緒論1
。.1 雙繞組發(fā)電機產(chǎn)生背景和意義1
。.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及存在問題3
。.2.1 多相電機及發(fā)電機整流系統(tǒng)研究3
。.2.2 雙繞組發(fā)電機研究7
1.2.3 雙繞組發(fā)電機突然短路研究8
。.3 本書主要內(nèi)容11
第2章 基本電磁關(guān)系和電路模型14
。.1 概述14
。.1.1 結(jié)構(gòu)特點14
。.1.2 基本假設(shè)14
。.1.3 正方向選擇15
。.2 基本方程15
。.2.1 簡化假設(shè)16
。.2.2 定子方程16
。.2.3 轉(zhuǎn)子方程20
。.3 耦合關(guān)系20
。.4 十二相整流繞組的等效23
。.4.1 基本思想23
。.4.2 等效后的電磁量23
。.4.3 等效后的基本方程23
。.5 等效整流繞組的折算24
2.5.1 折算后的電磁量24
。.5.2 折算后的基本方程25
。.6 等效電路和運算電抗26
2.6.1 磁鏈等效電路26
。.6.2 電壓等效電路28
2.6.3 參數(shù)換算關(guān)系29
。.6.4 運算電抗29
2.6.5 超瞬變、瞬變和同步電抗32
。.6.6 時間常數(shù)32
。.7 輸出功率和電磁轉(zhuǎn)矩33
2.7.1 輸出功率33
。.7.2 電磁轉(zhuǎn)矩34
。.8 電路仿真模型34
。.8.1 基本方程和等效電路35
。.8.2 電路仿真模型38
。.9 本章小結(jié)43
第3章 交直流同時突然短路過渡過程分析46
。.1 引言46
。.2 短路后的基本方程47
3.2.1 穩(wěn)態(tài)空載運行47
。.2.2 突然短路后的基本方程47
。.3 定轉(zhuǎn)子短路時間常數(shù)48
。.3.1 特征方程48
3.3.2 定子時間常數(shù)50
。.3.3 轉(zhuǎn)子時間常數(shù)51
。.4 短路電流52
。.4.1 短路電流的運算表達式52
。.4.2 運算式的展開54
。.4.3 短路電流表達式55
。.5 線路電阻對短路電流的影響64
3.5.1 交流側(cè)線路電阻的影響64
。.5.2 直流側(cè)線路電阻的影響66
。.5.3 線路電阻對交直流同時短路電流影響的仿真研究68
。.6 交直流同時短路電流與交流、直流單獨短路電流的關(guān)系70
。.6.1 交流側(cè)短路電流關(guān)系70
。.6.2 直流側(cè)短路電流關(guān)系71
。.7 交直流同時突然短路的電磁轉(zhuǎn)矩73
·Ⅵ· 雙繞組交直流發(fā)電機過渡過程分析及應(yīng)用
3.7.1 交變轉(zhuǎn)矩74
。.7.2 平均轉(zhuǎn)矩75
。.7.3 總電磁轉(zhuǎn)矩77
3.7.4 最大轉(zhuǎn)矩估算77
。.8 突然短路工況下的仿真與試驗79
。.8.1 交流三相突然短路的仿真與試驗研究79
3.8.2 直流側(cè)突然短路仿真與試驗研究81
。.8.3 交直流同時突然短路仿真與試驗研究83
。.8.4 電磁轉(zhuǎn)矩的仿真與試驗87
3.9 本章小結(jié)90
第4章 交流側(cè)帶負載時直流側(cè)突然短路過渡過程分析92
。.1 短路前穩(wěn)態(tài)運行92
。.1.1 負載方程92
。.1.2 交流繞組穩(wěn)態(tài)電流92
4.1.3 整流繞組穩(wěn)態(tài)電壓93
。.1.4 矢量圖93
4.2 直流側(cè)短路后的基本方程94
。.3 定轉(zhuǎn)子短路時間常數(shù)95
4.3.1 特征方程95
。.3.2 定子時間常數(shù)97
4.3.3 轉(zhuǎn)子時間常數(shù)99
。.4 短路電流99
。.4.1 短路電流變化量的運算表達式99
4.4.2。、q軸短路電流變化量的展開式100
。.4.3。幔猓阕鴺讼刀搪冯娏鳎保埃
。.4.4 交流側(cè)電壓的變化104
。.4.5 整流繞組交流側(cè)短路電流近似式106
。.4.6 直流側(cè)最大短路電流106
。.5 電磁轉(zhuǎn)矩107
。.5.1 交變轉(zhuǎn)矩107
。.5.2 平均轉(zhuǎn)矩108
。.5.3 總電磁轉(zhuǎn)矩109
4.6 仿真與試驗驗證110
目 錄·Ⅶ
。.6.1 短路電流110
4.6.2 電磁轉(zhuǎn)矩111
。.7 交流負載對短路電流的影響113
4.7.1 負載大小對短路電流的影響114
。.7.2 負載功率因數(shù)對短路電流的影響115
。.7.3 與空載短路的比較117
。.8 本章小結(jié)118
第5章 直流側(cè)帶負載時交流側(cè)突然短路的過渡過程分析120
。.1 對稱短路120
。.2 不對稱短路121
5.3 說明122
第6章 短路電流和電磁轉(zhuǎn)矩綜合分析126
。.1 等互感與不等互感模型對短路電流的影響126
。.1.1 對交流側(cè)和直流側(cè)電流的影響126
。.1.2 對整流繞組交流側(cè)電流的影響129
6.2 典型雙繞組發(fā)電機額定電壓下突然短路沖擊電流比較130
。.3 典型雙繞組發(fā)電機額定電壓下突然短路沖擊轉(zhuǎn)矩比較133
6.4 本章小結(jié)136
附錄139
附錄A 樣機的主要參數(shù)139
附錄B 運算式展開及短路電流計算140
參考文獻148
符 號 表