8.1 Introduction
概述
我们在第三章介绍了同步电机的稳态特性。在稳态运行条件下,转子磁动势和定子
合成磁动势之间相对静止。因此转子回路的磁链不随时间的变化而变化,转子回路中不产
生感应电压,每相等效电路即为一个常数电动势和一个阻抗串联。在第三章我们知道,稳
态运行的发电机可用一个常数电动势和一个同步电抗表示 。对于凸极式电机转子,由
于气隙不均匀,发电机用一个直轴电抗 和交轴电抗 代表。
在暂态条件下,例如电枢末端短路,转子回路的磁链将随时间而变化,这样转子各
电路中就会产生暂态电流,而暂态电流反过来又会影响电枢反应。对于暂态分析而言,理
想的同步电机是一组具有磁耦合的电路,电路的电感随转子的角度不同而变化。这样,描
述同步电机的微分方程将是一系列含有时变系数的微分方程,多数情况下的解,没有固定
的形式。一种方法可以将它大大简化,即将以 a , b , c 三相变量转换为随转子旋转的参
考系上的变量。这种变换方法基于两轴理论,最早由 Blondel , Doherty , Nickle 和 Park
提出,称为派克变换。在转速一定的情况下,电压方程就变成常系数线性微分方程。
在这一章,我们首先建立同步电机电压方程;然后,利用坐标变换将定子变量转换
到转子上的参照系下(既派克方程式),通过数值方法解三相短路故障的派克方程。另外
一个目的是为故障分析和暂态稳定性研究建立同步发电机简单的网络模型。
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