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同步电机故障运行的计算机算法实现

作 者: 蒋晓玲
导 师: 赵继敏
学 校: 上海交通大学
专 业: 电机与电器
关键词: 同步电机短路 派克变换 克拉克变换 解析法 计算机算法 MATCOM和VC++混合编程
分类号: TM341
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
下 载: 82次
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内容摘要


同步电机主要用来作为发电机运行,现代社会中使用的交流电能,几乎全部由同步发电机产生,而短路会对电机和电网造成严重损害,因此对其进行深入研究有重要意义。早期对同步电机突然短路后的的暂态过程的研究是建立在定子三相轴线上,得到的方程式是一个具有时变系数的矩阵微分方程,求解很困难,由此推导得到的解析公式包含很多变量,而且都是取的近似值,结果很不精确。自20世纪20年代以后出现了几种坐标变换理论之后,分析视角从静止的abc坐标系统转变到运动的转子坐标上,例如派克变换,从而得到的状态空间方程更简单,更容易接受。故而对同步电机暂态过程的计算机分析开始飞速发展。本文在分析坐标变换理论的基础上,用计算机解其状态空间方程式,迅速、精确,数学模型简单。而且,为了能够作为一个实用分析工具,本设计将其做成一个小的应用软件,简单易用,界面友好,可移植,使用者不需要对电机的暂态过程有十分清晰的了解就可以得到它的暂态变化过程的分析。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
插图索引  10-11
第1章 绪论  11-14
  1.1 本文研究的背景和意义  11-12
    1.1.1 同步发电机短路的危害  11-12
    1.1.2 同步发电机故障运行的研究意义  12
  1.2 本文研究的内容  12
  1.3 国内外研究现状  12-13
  1.4 本文篇章结构  13-14
第2章 同步电机的基本方程式  14-23
  2.1 引言  14-15
  2.2 用a、b、c 分量表示的磁链方程和电压方程  15-19
  2.3 各物理量的标么值  19-22
    2.3.1 定子侧各物理量的标么值  20
    2.3.2 转子侧各物理量的标么值  20-22
  2.4 本章小结  22-23
第3章 坐标变换下的基本方程式  23-40
  3.1 引言  23
  3.2 坐标变换概述  23-24
  3.3 用派克分量表示的电磁过程方程式  24-31
    3.3.1 派克变换的数学原理[16]  24-28
    3.3.2 标么值下派克分量表示的磁链方程和电压方程  28-30
    3.3.3 标么值下派克分量表示的状态空间方程  30-31
  3.4 用克拉克分量表示的电磁过程方程式  31-39
  3.5 本章小结  39-40
第4章 对称故障的计算机算法实现  40-57
  4.1 引言  40
  4.2 三相短路的物理过程  40-41
  4.3 解析法分析同步电机的三相短路  41-50
    4.3.1 三相短路时的定子绕组电流  41-44
    4.3.2 三相短路时的转子绕组电流  44-47
    4.3.3 电磁转矩各分量的形成  47-50
  4.4 三相短路的计算机算法  50-54
    4.4.1 计算机算法思想过程  50-54
    4.4.2 计算机算法流程图  54
  4.5 解析法和计算机算法的比较  54-56
  4.6 本章小结  56-57
第5章 不对称故障的计算机算法实现  57-66
  5.1 引言  57
  5.2 相间短路的计算机算法实现  57-59
    5.2.1 相间短路的初始条件  57-58
    5.2.2 相间短路的计算机算法  58-59
  5.3 单相接地短路的计算机算法实现  59-62
    5.3.1 单相接地短路的初始条件  59-60
    5.3.2 单相接地短路的计算机算法  60-62
  5.4 两相接地短路的计算机算法实现  62-65
    5.4.1 两相接地短路的初始条件  62-63
    5.4.2 两相接地短路的计算机算法  63-65
  5.5 本章小结  65-66
第6章 用MATCOM 和VC 混合编程设计的软件说明  66-74
  6.1 引言  66
  6.2 混合编程软件环境介绍  66-68
    6.2.1 VC++简介  66
    6.2.2 混合编程实现方式  66-68
  6.3 Visual MATCOM 编程环境的安装及设置  68-70
  6.4 软件编写过程及使用说明  70-73
    6.4.1 软件编写过程  70-71
    6.4.2 软件使用及移植  71-73
  6.5 本章小结  73-74
第7章 总结与展望  74-76
  7.1 本文总结  74-75
  7.2 对未来工作的展望  75-76
参考文献  76-78
致谢  78-79
攻读硕士学位期间发表或录用的学术论文  79

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 电机 > 交流电机 > 同步电机
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