电机瞬变过程笔记讲解

电机瞬变过程

主要参考书:

1.高景德电机过渡过程的基本理论和分析方法

2.姜可薰电机瞬变过程

3.宫入庄太(日)机电能量转换

4.B.Adkins,R.G.Harley The General Theory of AC Machines

5.汤蕴璆电机学——机电能量转换

主要内容:

第一章基础理论

第二章三相感应电动机的运动方程

第三章三相感应电动机的动态分析

第四章同步电机的运动方程

第五章同步电机的动态分析

第一章 基础理论

当前,我国电力工业已进入大电力系统,大机组和高电压的发展阶段。全国发电装机容量及年放电量均居世界前列,发电机最大单机容量,火电机组为60万kW ,水电机组为32万kW ,核电机组为90万kW ,抽水蓄能机组为20万kW 。随着单机容量的不断增大,对电机及电力系统的稳定性要求越来越高,对电机亦提出一些新的要求,如调峰能力,失磁异步运行的能力等。而对这些问题的研究均属于电机瞬变过程的研究范畴。

电机瞬变过程是指电机从一个稳态到另一个稳态的过渡过程。包括电磁瞬态、机械瞬态、热瞬态等,十分复杂,各瞬态过程相互制约,相互影响。在此以电磁瞬态过程为主。

理论分析:简化——普遍规律 研究的方法 实 验:实物——真实结果

仿真研究:物理模型、数学模型——模拟

第一节 电机瞬变过程研究的发展

电机既是机电能量转换的装置,又是电力系统和自控系统的原件。 第一阶段:电工学科的中心是电机装置。主要研究稳态,为电机设计、简单的运行方式服务。fn I 的确定、过载能力、max T 、max P 等。

稳态为主——古典、传统的方法

第二阶段:随着电力系统的建立和发展,故障状态成为关注中心。如在三项突然短路时,k I 升高,端部力增加很大;整部时的瞬态过程。

电磁瞬态为主——设cos n t =,方程线性定常化,用Laplace 变换求解。 第三阶段:随着自动控制系统的发展,要求研究调节和控制f I 、n 、f 。波形非正弦(电子器件供电)

动态——cos n t ≠,波形非正弦,用计算机求解 下一步:场→饱和参数、求解运动方程→动态方程

1-2 研究电机瞬变过程的方法

1.建立物理模型

1)电磁结构、材料及性质(线性、非线性等),基本原理 2)用场还是路的方法来研究 3)确定端口(机、电) 2.建立数学模型

1)简化 理想化(线性、正弦分布、……)n=? R 是否忽略? 2)确定参数R 、X (L 、M ,……) 3)建立运动方程 动态耦合电路法

由Harmilton 原理导出Lagrange 方程

Kron 统一电机理论,建立二个原始电机和连接张量,以求得所研究电机的运动方程

传统法(只适用于稳态) 3.求解运动方程

原则上,电压方程式变系数,转矩方程式非线性。不少情况下,可简化为线性微分方程(LDE )

按运动方程的性质 1)线性 常系数(定常)——解析解 等效电路,框图,传递函数, 频 率特性

坐标变换

变系数

常系数

作为非线性求解

2)非线性 局部、微增运动→线性化

整体→计算机————⎧⎨⎩模拟机画出时域框图,上机解

数字机列状态方程,求解

按问题性质

1)cos n t = 仅需求解电压方程,对称、理想电机,经stedy AC Operation 坐标变换,变成LDEC Transient

2)()n n t = 已知

稳态正弦振荡 复数法

Transient LDE 变系数 数值法 3)n 未知 要同时求解V otage eg.和Torque eg. 一般动态问题 NLDE 计算机 4.结果分析

max max ,,i T 稳定性

⎧⎨⎩静态稳定性动态稳定性

指标

1-3 常用的数学方法

1.拉式变换

解LDEC 用,时域→复频域(常系数微分方程→复代数方程),可同时计入初始条件。

1)定义

0()()()st F s Lf t f t e dt ∞

-==⎰ s c j ω=+

11

()()()2c j ts c j f t L F s F s e ds j ω

ω

π+--==

⎰ complex frequency

()

f t

)

t plane

j

s plane

变形——Carson 变换

0()()()pt F p Lf t p f t e dt ∞

-==⎰

1

1

1

()()()2c j tp c j ef t L F p F p e dp j p

ω

ω

π+--==

⎰ 过去用Carson 变换,现在多用Laplace 变换

Laplace transf Carson transf

11()()1L t s L t δ⎧=⎪

⎪=⎩ 1()1()L t L t P δ=⎧⎨=⎩

2)基本性质 ·线性

1212[()()]()()L f t f t F p F p ++=++…………

·导数和积分

[]()(0)df L PF p Pf dt =- []()(0)df

L sF s f dt

+=- 0()[()]()F p L f t dt f t dt p -∞=+⎰⎰ ()()[()]f t dt F s L f t dt s s

=+

⎰⎰ ·初值定理

lim ()lim ()t o

p f t F p →→∞

= 0lim ()lim ()t s f t sF s →→∞

=

·终值定理

lim ()lim ()t p f t F p →∞

→= 0

lim ()lim ()t s f t sF s →∞→=

·Heaviside 展开定理

若0()()()S p I p U N p =则0'

1((0)()[](0)()

k P t

n k k k k S P e S i t U N P N P ==+∑ k P 为()0N P =的根 ·卷积

12120

1

[()()()()t

L f f t d F P F P P

τττ-=

-⎰ 12()()F s F s ∙

3)注意点

(1) 单边0t <时 ()0f t =的函数才能用

(2) s c j ω=+变换是否存在,对c 有一定限制0c c >,0c ——收敛系数 (3) 0

∞⎰

一般认为是0-,这对经典的连续函数无影响,但对()t σ这样的广

义函数却有很大关系,不然就变为0。

000

()()[]()pt

pt L t p t e dt p p t e p σσσ+

+

-+-∞

--==+==⎰⎰⎰⎰

2.状态方程及其解法

1)定义 确定系统状态的最低数量的几个独立变量12(),()()n x t x t x t ……称为状态变量。对电机,电:,i φ;机:,σΩ。

由状态变量x 和外加的控制变量v 所形成的面熟系统行为的几个一阶常微分方程组称为系统的状态方程组。

12()()()n x t x t x x t ⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦ 12()()()n u t u t v u t ⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦ 对电机,控制变量为外加电压、转矩等。 对线性系统

X AX

BV ∙

=+ 定常,则,A B 为Coustant Matrix

系统矩阵 控制矩阵 n n ⨯ n m ⨯ 对非线性系统 (,)X F X t ∙

=

状态变量的选择可有多种方案,视系统情况和解答要求而定。 优点:

(1)可以表示多输入、多输出(多变量控制)问题,亦可计及初值 (2)解法统一,有标准算法和程序,常较求解一个单独的高阶方程简单 (3)对时变系数,非线性问题亦能处理——使坐标变换成为不必要 对非对称机,非理想电机,只能用状态方程解。 2) 线性状态方程的解法

线性常系数方程的解法可用解析解,亦可用Laplace 变换法求解。

0()()()pX p pX AX p BV p -=+ 0()()()pI A X p pX BV p -=+ 110()()()()X p pI A pX pI A BV p --=-+-

此时关键是求1()pI A --可采用特征值方法求解。

变系数情况:原则上有解析解,实际上求解很困难,一般可按非线性求解。 3) 非线性状态方程的解法——采用数值解法

(,)X F X t ∙

=

(1)欧拉法:1i i i x x h x ∙

+=+

每步计算一次i x ∙

,但计算精度较低

(2)四阶R K -方法:112341

(22)6

i i x x k k k k +=++++

1(,)i i k hF x t =

12(,)22i i k h k hF x t =+

+ 23(,)22i i k h

k hF x t =++

43(,)i i k hF x k t h =++

优点:)a self starting )b 高精度

缺点:a )费时 )b t ∆增大时,精度下降快,甚至不稳定

1-4 坐标变换

电机的运行可以看成是定子和转子的磁场相互作用的结果。一定形态的磁场可以由不同形式的绕组在不同的情况下来建立,随着一种形式的绕组代替另一种形式的绕组,绕组中的变量业应作相应的变动,并与原绕组的量保持一定的关系,这种变量间的相互转换关系称为坐标变换。

坐标变换的目的:①获得不同电机或不同联接的电机的相互关系。

②简化瞬变过程的分析过程⎧⎨⎩

定常化

解耦

电机学中的坐标变换一般都是线性变换。坐标变换的关键是确定变换系数。 设在原坐标系中的变量是12,,n x x x ⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅(它们可以是电压,也可以是电流或者磁链),采用矩阵表示,则

12[,,]T n X x x x =⋅⋅⋅⋅⋅⋅

如果令

111212122

212

..n n n n nn c c c c c c Y CX

C c c c ⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⎡⎤⎢⎥

⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⎢⎥==⎢⎥⎢⎥⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⎣⎦ 则由此就确定了一组新的变量12[,,]T n Y y y y =⋅⋅⋅⋅⋅⋅,其中C 就称作变换系数。当新变量运算完了以后,再经过反变换就可以求得X 。

1X C Y -=

变换存在的条件是0C ≠,对称电机,理想电机。 一. 变换规律:电压,电流用同一变换阵C

,,U CU U I old I CI U I new '=-'

''=-阵阵

C 可以使常数阵、变系数阵、复数阵等。

1. 电压方程:

()()d L d d

U RI L

I P dt dt dt L

d R LP I

dt

L

R LP F I I ZI Z R LP F θθθθθ

∂=++=

-∂∂=++ΩΩ=-∂∂=++ΩΩ-∂==++Ω-算子电角速度

运动电势阻抗矩阵

变换则有

111

111

1()()()CU R LP F CI d U C RCI C L

CI C F CI dt C d dI C RCI C L I C LC C FC I dt dt dI R I V I L F I dt

R L P F V I θθ-------''=++Ω''''=++Ω'∂'''=++Ω∂'

'''''''=+Ω++Ω

'''''

=++Ω+Ω

Case Ⅰ:

100()C

C V U R L P F I Z I Z C ZC θ

-∂'-==∂'''''''=++Ω='=-常数阵

阻抗矩阵形式不变

Case Ⅱ:

111

1

1

()000()()C f dq C

V U R L P G I G F V L C C ZC V I C L

Z I C Z C ZC V C ZC C L θθθ

θθθ

θθ

θ

∙--∙

---=-∂'≠≠∂''''''''

=++Ω=+'∂∂''=+=+∂∂''

=∂''=+=+∂时变系数,静止轴线与旋转轴线间的变换,如变换

亦不一定是转子转角形式变化

2. 功率: ()()t t t t I U CI CU I C CU ****''''==

一般情况,功率不满足功率不变的约束,若C 为单元阵,即

11t t C C C C **-==或 则满足功率不变约束,即:

1t t t I U I U C C **-''==对实数阵正交阵

二、常用坐标系统

电机学中常用的坐标系统可以分成三类

① 静止,坐标轴放在定子上,,120,0abc αβ

1200abc C C αβ⎫

==⎬⎭基准,出发点实数常数

瞬时对称分量法复数等效二相

② 旋转,坐标轴放在转子上和转子一起旋转

0()0()

dq C f FB C f θθ-=-=实数复数

③ 在空间已任一固定转速旋转(通常为同步速)

0,

0c c c c d q F B

坐标变换:以abc 出发old ,其他为new

I C I

I C

I I C C

I '''''==

'''=

三.相量对称分量变换

研究正弦、稳态不对称运行时的常用方法。是时域内的变换,不涉及到绕组的空间性质,abc 仍为abc 。

02

02

0a b c I I I I I a I a I I I a I a I I ∙∙∙∙

+-∙∙∙∙+-∙∙∙∙+-⎧=++⎪⎪=++⎨⎪=++⎪⎩ 0a b c I I I I I I I C I I I ∙∙+∙∙∙∙∙∙

-∙∙⎡⎤⎡⎤

⎢⎥

⎢⎥⎢⎥⎢⎥''===⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦

⎣⎦

22

12

2

1

1

111113

1111a a C a a C a a a

a -⎡⎤⎡⎤⎢

⎥⎢⎥==⎢⎥⎢

⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦

1i C C -*≠ 要使C

引入该变换,可使对称三相电路和隐极对称电机的阻抗阵对角线化

静止电路

10000000002S m m m S m m m S s m s m

Z C ZC

Z jx jx Z Z jx Z jx Z Z jx jx Z Z Z Z Z jx Z Z Z jx -+-+-'=⎡⎤⎡⎤

⎢⎥⎢⎥'==⎢⎥⎢⎥

⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦==-≠=+

隐极对称机——感应电机

212

122

1122

10121

2

00000

00

s m m S

m m s m m m S

m s m m m m S Z Z a Z aZ Z Z Z Z Z Z aZ a Z Z Z Z Z Z C ZC Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z

++

---

+-⎧=++⎡⎤⎡⎤⎪=++⎪⎢⎥⎢⎥'===⎨

⎢⎥⎢⎥=++⎪⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦

⎪≠≠⎩

解耦

四.0αβ分量(clarke complt )

三相→等效二相,α轴与a 轴重合,逆时针转90︒为β轴

0001212a b a c a i i i i i i i i i αββ⎧

=+⎪⎪

=-+

+⎨⎪

⎪=-+⎪⎩

111110122110

2111112222

2C C -⎡⎤⎡⎤

-

-

⎢⎥⎢⎥

⎢⎢⎥⎢⎢⎥=-

=⎢⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥-----⎢⎥⎢⎥⎣⎦

⎦ 1t C C -*≠,要使C

1012212

2

C ⎡⎢⎢⎢=-

⎢⎢⎢--⎢⎣ 主要应用于不对称短路问题的分析 若

1000000002s

s s s s L M M L L M

L M L C LC L M M

L L L L L M

L L M

αα

ββ

ααββ

-⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥'===⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦

⎣⎦

==-=+ ∵0L αβαβ⊥= 零序是孤立的,解耦。

2

i (j

β1

212

11

20120121200001

()()2s s s s s L M M L M L M L M L C LC M L M M L L L L L M M L L M M M M M M αααβαβββααββαββα-⎡⎤⎡⎤

⎢⎥⎢⎥'===⎢⎥⎢⎥

⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦

==-+=++=-=-)

五.120分量(Lyon complt )

120坐标系是静止的复数坐标系,亦称瞬时值对称分量法。 12021201201122120120,,a j b c i i i i i a i ai i a a e i space vector i i i ai a i i ︒︒*

=++⎫

⎪=++=-=⎬⎪

=++⎭

空间算子,不独立

21222

12

22

11()3

1

11111()1133

11111()3a b c a b c a b c i i ai a i a

a i i a i ai C a a C a a a

a i i i i -⎫=++⎪

⎡⎤⎡⎤

⎥⎪⎢⎥=++==⎬

⎢⎥⎢

⎥⎪⎢⎥⎢⎥⎣⎦

⎣⎦

⎪=++⎪⎭

与0αβ关系

121

()2

1()

2i i ji i i ji αβαβ=

+=-

由于C 形式上与相量对称分量法变换阵一样,所以1C ZC -亦有解耦作用。

六. 0dq 坐标变换

静止的定子坐标系→与转子一起旋转的二相坐标系

00cos sin cos(120)sin(120)cos(120)sin(120)a d q b d q c d q i i i i i i i i i i i i θθθθθθ︒︒

︒︒⎫=-+⎪⎪=---+⎬⎪

=+-++⎪⎭

c

α

β

1cos sin 1cos cos(120)cos(120)2cos(120)sin(120)1sin sin(120)sin(120)3cos(120)sin(120)1111

222C C θθθθθθθθ

θθθθ︒

︒︒

-︒︒︒︒

⎢⎥

--+⎡

⎤⎢

⎢⎥=---=----+⎢⎥

⎢⎥

⎥⎢⎥+-+⎣⎦

⎢⎥

⎣⎦

1cos sin cos(120)sin(120)

cos(120)sin(120)cos cos(120)cos(120)sin sin(120)sin(120)t C C C θθ

θθθθθθθθ

θθ︒︒

︒︒︒︒-*︒︒⎡-=---⎢+-+⎢⎣⎡

-+⎥⎥

==----+⎥⎥⎣

0dq 坐标系主要用于转子电磁不对称时,可使L θ()

常数化,对角线化 0dq 与0αβ的关系:当0θ︒=时,0dq 坐标系即为0αβ坐标系,即

000

cos sin sin cos dq d q C C i i i i αβθαβθθθθ︒

==⎡⎤⎡⎤⎡⎤=⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎣⎦⎣⎦⎣⎦

0dq 与120的关系: 121(2

1

(2j j d q j j d q i e je i i i e je i i θθθθ--⎫

+=⎪

⎪⎬⎪

-=⎪⎭

))

理想凸极同步电机电感阵解耦

22

AA

B

AC s BA

BB BC CA

CB

CC s s L M M L M L M M M L L M ⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦

=理想电机 020*******cos cos(120)cos(120)cos(30)cos(90)

AA s s BB s s CC s s AB

BA s s BC

CB s s L L L L L L L L L M M M M M M M M θ

θθθθ︒︒︒︒=+⎧⎪=+-⎪⎪

=++⎨⎪==-++⎪⎪==-+-⎩

002100

2000032

0030

020

2d

s s s d

s s q q s s s s s L L M L L L C L C L L L M L L L L M -⎧

=++⎪⎡⎤

⎢⎥'===+-⎨⎢⎥⎪

⎢⎥⎣⎦

=-⎪⎪⎩

物理意义:变频,站在定子上看(2)L L θ=,站在转子上看(d ,q 轴上)d q L L ≠为常数,d q ⊥解耦。

七. 0FB 坐标系(kus complt ) 复数旋转坐标系

1

22

020j j j F a F B j j j B b F B j j B F

c F B i e i i e i e i i i e i i a e i ae i i i i i ae i a e i i θθθθθθθθ---*

-⎫==++⎪

==++⎬⎪

==++⎭

221221113111

1j j j j j j j j j j j j e e e ae a e C a e ae C e a e ae ae a e θ

θθ

θθθ

θθ

θθθθ

-------⎡⎤⎡⎤

⎢⎥⎢⎥==⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣

与120的关系:

0θ︒=时,0FB →120︒ 即01200

FB C C θ

︒︒

==

与0dq 的关系:

1(2

1(2F d q B d q i i ji i i ji ⎫=

+⎪⎪⎬⎪=-⎪⎭))

八.各坐标系之间的关系

说明:①数学上变换要唯一,3→3实对复

12F B i i i i **

==

②物理上,气隙内最普遍的磁场-椭圆形磁场,只要用二个量表述已经足够,加上漏磁的效果,达到等效。零序方程是漏磁性质,孤立系统。实际做法是,先把零序孤立,剩下二个变量,进行2→2变换。

αβdq

各坐标系之间只是数学上的变换,没有任何物理电磁本质上的改变,选择怎样的坐标系完全根据具体问题而定,一般从以下几个方面考虑:

① 求解的具体问题,要求的计算精度; ② 选择的计算方法,采用的计算工具;

③ 被研究问题的条件,稳定的还是瞬态的,对称的还是不对称的,加速的 还是振荡的,恒速的还是变速的。

利用已知的坐标变换和矩阵运算,可以求出新的坐标变换:

001200

01200

000FB FB FB I I I I FB αβαβαβαβ=⨯→由

10

120

20000j j F FB j j B i i e e C

i i e e θ

θθθ--⎤⎤⎡⎤

⎡⎤

==⎥⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦

⎦⎦ 11200

211111122i i j j C

i i j j ααββ⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤==⎢⎥⎢⎥⎢

⎥⎢⎥--⎣⎦

⎣⎦⎣⎦

⎣⎦

001200

120

101120

j j j FB FB j j j j e e je C

C C

j e e je θ

θ

θαβαβθθ

θ---⎤⎡⎤

⎡⎤=∙==⎥⎢⎥⎢⎥--⎣⎦⎦⎣⎦

采用真实的坐标变换系统求解问题,虽然具有直接的效果,但是在这种坐标系下,互感系数常常是θ的函数,使得微分方程成为变系数的,不易求解。因此,常常要转换到虚构的坐标系下求解,然后再反变换。

作业:已知4d i A =, 3q i A =,d 轴超前α轴的电角度3

πθ=

,求经过坐标变换后,得到

的12,;,F B i i i i 及,,a b c i i i 应各为何值?

1—5 标幺值

·定义:标幺值=

实在值

基值

·优点:①参数在一定范围内;

②方程形式简化,特别是在坐标变换以后,参数从不可逆→可逆。 ·基值选择原则:

① 基本方程和大多数基本关系形式保持不变

U IZ

S mU I LI

P T φφϕ====Ω

② 能形成便于计算的等效电路(互阻抗可逆)

·常用的基值系统:

① 在同步转速时,励磁电流基值fb I 应在定子各相中产生实在值等于

ad db x i 的电压,称为ad x 的基值系统。ad afd

x x **

= 。 ② 励磁电流基值fb I 所产生的每极磁动势等于额定定子电流所产生的平

顶电枢反应磁动势。称作磁动势基值系统。

③ 在同步转速时,励磁电流基值 fb I 在定子开路时产生额定的定子电

压(在气隙线上),称为单位电压基值系统。

④ 励磁电流基值fb I 应使纵轴及横轴方向只有一个阻尼绕组回路x 的电

机的互感电抗 ,,afd akd fkd x x x ***(标幺值)均相等,称为互感相等基值系统。

这四种标幺值系统各有特点,但在应用上讲,第一种比较方便一些,因为:

①ad afd x x **=;②定子对励磁绕组漏抗d afd d ad

x x x x ****-=-。 一.定子方便标幺值系统

取法统一, 稳态→有效值, 瞬态→幅值 1. 单相系统:,,,b b b b U I S Z ① 电压基值 b N U U = ② 电流基值 b N I I =

③ 阻抗基值 b

b b b U

Z U Z Z I Z I *

*

*

===

④ 功率基值 b b b

b

S

S U I S U I S ***==

=

可见,采用标幺值标示后,公式形式保持不变。

2.三相系统

作为三相系统,电压、电流基值亦有相、线之分,可以分别采用不同的基值,

Y

接时

Lb b

U

φ

=

Lb b

I

φ

=;∆

接时,Lb b

U

φ

=

Lb b

I

φ

。因此,相、线标幺值相等。

①电压基值

b m N

U U

==额定运行时相电压的幅值。

②电流基值

b m N

I I

==额定运行时相电流的幅值。

③阻抗基值b

b

b

U U

Z Z

I I

*

*

*

==注意:阻抗无相、线之分。

④功率基值

3

33

22

m m

b b N N b b

U I

S P U I U I

====取三相视在功率为基值

*

22

()/()

33

a a

b b

c c b b a a b b c c

b

P

P U I U I U I U I U I U I U I

P

******

==++=++

2

P U I

m

***

=∑当额定运行时1

P*=

⑤转矩基值

00

b b

b

P pp

M

w w

p

==取额定角速度下,产生基值功率的转矩为转矩基值。

*

00

(/)

(/)

e b b

e

b

b b

P

M P

P

M P

P

M P

P

ωω

ω

ωω

ω

*

====

当额定角速度下,*

e

M P*

=

⑥时间基值

1

b

b

T

ω

=

⑦角频率基值

00

2

b

f

ωπω

==**

b b

t

t t

T

ω

ωω

ω

==当

ωω

=时***

t t

ω=

⑧电角度基值1

b

θ︒

=

⑨电感基值b

b b b

b

Z

L Z T

ω

==

二.转子方面的基值:,

b b

tω与定子统一,其他不统一。

1.变压器付边标幺值:标幺值、实在值已知,那么基值也就确定了。

规定:

22

22

,

,

,

b b b b

u i

b b

b b

U i U i

k k

U i

U i

==

原边基值

付边基值

变压器原、付边存在耦合,故其基值也必然

有一定联系,下面从方程式入手,来看基值

选择。

12

111112

21

222221

di di

U R i L M

dt dt

di di

U R i L M

dt dt

=++⎪

=++

⎪⎭

111111*********

2

2

b b b b b b

b b b b

b b b

b b b b b b

U R i L di M di R i L di M di

U U T U i dtT

U U U dt U dt I i dt i

I i T i i T

=++=++

12

111112

di di

U R i L M

dt dt

**

*****

**

=++

∴111212

111212

2

1

b b b b b b b i

U R i i M

t

U R i t i M

U Z i T i Z T k ******

======

222222112222211

2221

2222

222

2221

b b b b b b

b b b b

b b b

b b b b b b

U R i L di M di R i L di M di

U U T U i dtT

U U U dt U dt i i dt i

i i T i i T

=++=++

21

222221

di di

U R i L M

dt dt

**

*****

**

=++

∴222221

221221

22222

i

b b b b b b b

U R i L M

U R i L M k

U Z i z T Z T

*****

=====

●若付边用原边基值表示,则:

2222

22

2

2

2

222

22

2121

21

2

1

u

u

b b b

b b i

b b

b b b

u

i

b

b i b b i

b

b

i u

b b b

b b

b

k

U R R R

U k R

Z U i

U Z k

Z Z

Z i U

k

i L L

i k L

Z

I k Z T k

T

Z

M M

M k k

Z Z T

Z T

Z

**

**

*

====

===

==

●实在值时

1221

M M

=为了保持该形式不变,则

R R

1221

1221

11

1

u

b b i b b u u i i

M M M M k Z T k Z T k or

k k k **=∴

==

=即

●满足 1u i k k =的选择很多,在变压器中,一般选 11

22

u N k N ωω=

= 2

1

i N k N =

——电压、电流比等于匝数比。 ●标幺值←→折合系数 ●激磁电抗和漏抗的关系

**

111111***222222m m m m L L L L L L L L L L L L σσσσ*⎫=+=+⎫

⎪⎬

⎬=+=+⎪⎭

211211

1212212

1m 1m m u M N N L N

L M k M N L N =Λ⎫

==⎬

=Λ⎭

111121

2121

211m m b b m m b b

u

b b

b b u

L L Z T L L Z T M M k Z T M

Z T M k ****=

=

=

⋅=

∴ 121122112212m m

m m

L M M L x x x x

****

****======

2.异步电机标幺值系统

·异步电机与变压器的差别是定、转子相数不同,设

22

s s

s r

r

r m m k m m k ⎫=⎪⎪⎬⎪=⎪⎭

定子相数为转子相数为 为了使互感可逆,应有 r

u i s

k k k k =

r r b r b

s s b k U i k U i =功率相同 ·电机学中,rb rb b b U i U i =(功率不变约束)与上式仅差一个系数,这是Park 方程要求的。

·转子中常用基值rb rb rb rb rb rb rb rb b U L i L Z T ωϕϕ===

·将r

u i s

k k k k =

代入变压器各式中,可得:

2200()()1u rb r r r

r b i b b s u rb r r r

r b i b b s rb r r r r u b b b s

b r r r i b b rb

rs rs rb rs rb r r rs u s b b b b b s b b b s sr sr rb sr rb

sr r b b i b b b b b b k I R R k R Z k Z I k k I L L k L Z k Z I k I U U k U k U U I k I i i i k I I I M M I M I k k M k k Z T Z T I k Z T I k M M I M I M k Z T k Z T I Z T I *****

*=======

=⎫

=

==⎪⎬

===00

00rs sr sr sr r rs rs s

M M M M k M M k ⎧=⎪

=⎨⎪⎪

=⎩⎪⎭

0sr M ——转子一相对定子一相的互感系数 0rs M ——定子一相对转子一相的互感系数 sr M ——定子一相对转子多相的互感系数 rs M ——转子一相对定子多相的互感系数

·用电抗表示

**

***

*

2*2***()()

s sm

s sm s s sm

b b

u rb rm rb r r r

r

r rm b i b b s

b b s

s s sm

x x x x x x x Z Z k I x I x x k k x x Z k Z I k Z I k x x x σσ===+=

==

=+ ·r

u i s

k k k k =

的选择方式很多,采用的方法为: 转子基值电流和电子基值电流产生相同的气隙磁势 从定子方面看 rb sm

sr rb sm b

b sr

I x x i x I I x == ∴sr rb sr sm sr

sm rs rm b b b sr

x I x x x x x x Z I Z x *

***

===== 从转子方面看 rs rb

rs b rm rb

m b x I x I x I x I == ∴2()rs rs rb rm rb r r rs

u rm b b s b b s b

x x I x I k k x k x Z Z k I Z k I **

====

∴rs rm sr sm x x x x ****

===。

3. 同步电机标幺值系统

同步电机转子上不仅有单相励磁绕组,而且常常有阻尼绕组。在此,我们分

别讨论。对同步电机可以看作异步电机的特例,31,2r s k k ==故2

33()2

r s k k =,将该

式代入异步机各式中,并且利用fd 标记励磁绕组,就可以得到同步电机标幺值系统。

1)励磁绕组,,fdb ufd ifd I k k

22200002()(

)32

2()()3322()33fd fdb fd b

fd fd b b b

fdb

fd fdb fd fdb fd fd b b b b afd afd fdb afd fdb afd

fdb r

b b

b

b

b

b

fda fdb fda fdb fda fdb

fda s b b b b b b

R I i I R i R I I I U I x I U x U I Z I x x I x I x

I k Z I Z I Z I x I x I x I x k Z I Z I Z I *****

*=====

=

=

=

==

∴ afd fda x x *

*=

·fdb I 的选择采用ad x 基准

转子励磁绕组基值电流和定子基值电流产生相同的气隙磁势。

fdb ad

afd fdb ad b b afd

afd afd fdb ad ad afd ad

b b b afd b

I x

x I x I I x x x I x x x x Z I Z x Z **

======

∴afd fda ad x x x ***

==

2)直轴阻尼绕组:2

,,,3

kd ukd ikd ukd ikd I k k k k =

同步电机直轴阻尼绕组的电流基值,也用与励磁绕组类似的办法选定。在ad

x 基准中,直轴阻尼绕组各回路的基值是根据一个具有整距(180︒)的阻尼绕组(实际上可能不存在)来决定,即在同步转速时,这个阻尼绕组中通过基值电流kd I 时,应在定子各相中产生实在值等于ad b x I 的电压,交轴阻尼绕组的各回路的电流基

瞬态过程

第十章瞬态过程 【课题名称】10.1 瞬态过程与换路定律 【课时安排】 1课时(45分钟) 【教学目标】 1.理解瞬态过程,了解瞬态过程在工程技术中的应用。 2.理解换路定律,能运用换路定律求解电路的初始值。 【教学重点】 重点:运用换路定律求解电路的初始值 【教学难点】 难点:运用换路定律求解电路的初始值 【关键点】 对于换路定律的理解 【教学方法】 讲授法、谈话法、理论联系实际法、多媒体展示法、类比法 【教具资源】 多媒体课件 【教学过程】 一、导入新课 教师可通过如图10.1所示的实验电路或结合多媒体仿真技术,向学生展示当合上开关S后三个灯的变化过程,即白炽灯EL1立刻正常发光;白炽灯EL2是逐渐变亮的,经过一段时间达到与白炽灯EL1同样的亮度;白炽灯EL3闪亮一下就不亮了,为什么会出现这种现象呢?以此引出瞬态过程的概念。 图10.1 实验电路 二、讲授新课 教学环节1:瞬态过程 教师活动:教师可通过多媒体动画或结合与学生生活密切相关的一些实际例子,如火车的启动、电动机的起动等等都需要一个过程,又如电容器的充电过程,来讲解瞬态过程的概念,帮助学生理解瞬态过程。

学生活动:学生可在教师的引导启发下理解、领会瞬态过程的概念。 知识点: 瞬态过程:瞬态过程也叫过渡过程或暂态过程。一般地说,事物的运动和变化,通常都可以区分为稳态和瞬态两种不同的状态。凡是事物的运动和变化,从一种稳态转换到另一种新的稳态,是不可能发生突变的,需要经历一定的过程(需要一定的时间),这个物理过程就叫做瞬态过程。电容器的充电过程,就是一个瞬态过程。RL 电路接通直流电源时也会发生瞬态过程。 引起电路瞬态的原因:引起电路瞬态过程的原因有两个,即外因和内因。电路的接通或断开、电源的变化、电路参数的变化、电路的改变等都是外因;内因即电路中必须含有储能元件。换路:引起瞬态过程的电路变化叫做换路。电路中具有电感或电容元件时,在换路后通常有一个瞬态过程。 教学环节2:换路定律 教师活动:教师尽可能让学生自学或采用学生易于理解的方式讲解换路定律。 学生活动:学生可在教师的指导下理解换路定律基本含义。 知识点: 换路定律:设0=t 为换路瞬间,而以-=0t 表示换路前的终了瞬间,+=0t 表示换路后的初始瞬间。从-=0t 到+=0t 瞬间,电容元件上的电压和电感元件中的电流不能跃变,这叫做换路定律。用公式表示为 )0()0(-+=C C u u )0()0(-+=L L i i 换路前,如果储能元件没有储能,那么在换路的一瞬间,0)0()0(==-+C C u u ,电容相当于短路;0)0()0(==-+L L i i ,电感相当于开路 注意: 在电路换路时,只有电感中的电流和电容上的电压不能跃变,电路中其他部分的电压和电流都可能跃变。 教学环节3:电压、电流初始值的计算 教师活动:教师可通过1—2个具体典型的例子,举例说明电压、电流初始值的计算方法与过程。 学生活动:学生可在教师的引导下学习电压、电流初始值的计算方法与过程。 知识点: 【例】如图10.2电路中,已知E =3V ,白炽灯的等效电阻 R =2Ω,开关S 闭合前,电容两端电压为零。试求开关S 闭合瞬 间电路中的电流i 、白炽灯两端电压R u 及C 两端电压C u 。 注意:在实际工作中要特别注意电路的瞬态过程现象。它图10.2

结构力学笔记知识讲解

结构力学笔记

结构几何构造部分: △:二元体、两刚片、三刚片、扩大基础、斜三角形、无多余约束的刚片可变换为一根链杆、变换三角形法。 1.瞬变体系至少有一个多余约束; 2.两根链杆只有同时连接两个相同的刚片,才能看成瞬铰; 3.无穷远处的瞬铰:、 ①每个方向都有且只有一个无穷远点,不同方向有不同的无穷远点; ②各方向的无穷远点都在一条广义直线(无穷线)上; ③有限点都不在无穷线上。 4.二元体的三个结点都必须是铰接; 5.几何构造分析中,一根杆不能重复使用; 6.瞬变与常变: ①组成两个无穷远瞬铰的两对平行链杆互不平行,则体系为几何不变; ②相互平行,则为几何瞬变; ③平行且等长,但从刚片不同侧连出,则为几何瞬变; ④平行且等长,且从刚片同侧连出。则为几何常变体系。 静定结构受力分析: 1.静定结构内力与杆件的刚度无关; 2.在荷载作用下,如果仅靠静定结构的某一局部就可以与荷载维持平衡,则只有这部分受力,其余部分不受力; 3.静定结构在荷载作用下的位移与杆件的绝对刚度有关;在温度改变、支座移动等因素作用下的位移与杆件刚度无关、; 4.剪力图的正负号判断:根据弯矩图倾斜方向,从杆轴开始向弯矩图倾斜方向旋转(转角为锐角),若顺时针旋转则剪力为正,逆时针则剪力为负; 5.绘制剪力图时,剪力指向哪一侧,图就绘在哪一侧; 6.集中力作用点处,M图有折角,且凸向与F方向相同; 均布荷载作用区段,M图为抛物线,且凸向与Fq图相同;

集中力偶m作用处,剪力无变化,M图有突变,突变量为m,且两侧M图切线相互平行; 7.铰结点处作用力偶时,应看清力偶作用在铰的哪一侧,力偶不能直接作用在铰结点上,只能作用在铰两侧的截面上; 8.两端铰接的直杆,若跨内无横向荷载,则该杆只受轴力,无弯矩和剪力(跨内横向荷载不包括结点集中力) 9.一对大小相等、方向相反的力偶M作用在铰结点两侧时,这时铰结点两侧的弯矩是没有突变的,且斜率不变; 10.定向结点无荷载作用时,其两侧弯矩图为常数; 11.简支斜梁当荷载、杆长相同时,支座方向的改变对M、Q图无影响,只对N图有影响;(铰变换、杆变换) 12.铰结点处未作用集中力时,弯矩图在此处不应出现转角,应平滑过渡; 13.绘制弯矩图时,应注意叠加原理的运用,在图乘时,若某一部分为抛物线,则要注意该抛物线在零处是否有集中力,即零处是否已有微小转角,最好还是考虑将其分解,然后使用图乘法; 14.对于内部有铰结点的横梁,若整根梁上作用有均布荷载,则此时在内部的铰结点处弯矩图应平滑过渡,不应有转角; 15.静定结构变形图:①滚轴支座处,无论怎么移动,链杆始终保持水平或竖直;②无弯矩作用的杆件应保持直线;③刚结点处保持直角;④若不考虑轴向变形,则杆件位移后在原方向上的投影长度仍与原长相等;⑤定向支座处,无转角,即位移后该点的切线与原来平行;(若题目中未给出EA值,则梁式杆都不考虑轴向变形,轴力杆都要考虑轴向变形) 16.超静定结构的变形图:滚轴支座和定向支座的可移动性; 17.桁架结构的对称性利用:正对称荷载作用下,K形结点处若无外荷载作用,则斜杆为零杆;反对称荷载作用下,对称轴处沿对称轴方向的杆为零杆; 18.桁架内力计算技巧:①判断零杆;②截面单杆:截断的杆中,除某一杆外,其余各杆都交于一点或彼此平行。③利用对称性; 19.若桁架结构中,其主体结构为对称结构,而支座不对称,这时可考虑将荷载分为对称荷载和反对称荷载再分别计算,然后叠加; 20.在桁架结构中,由于各杆上只受轴力,所以取矩时为方便计算,不一定非要对铰结点取矩,还可以将某根杆延长至与另一根杆相交,这样便减少了两根未知力杆; 21.具有多个K形结点的杆,可用一个弯曲的截面绕开K形结点,将杆件截断; 22.对于体系内部是按两刚片规则组装的杆件,应将最后搭的三根杆截断,取两刚片部分为隔离体进行研究; 23.三刚片规律组装的杆件,原理同两刚片,最后搭的杆件应截断; 24.对于组合结构 关键:判断出轴力杆和梁式杆(轴力杆中可用桁架结构的所以计算方法); 轴力图的绘制:梁式杆需要画出轴力图,轴力杆则只需在杆上标注轴力即可; 25.三铰拱 概念: 特点:①在竖向荷载作用下产生水平推力;②由于水平推力的存在,使三铰拱的弯矩比相应简支梁小;合理拱轴线:在固定荷载作用下,使拱的各个截面弯矩都为零的轴线(不同荷载对应着不同的合理拱轴线,对于三铰拱,任意荷载下都存在与其相应的合理轴线); 拱高:拱顶至起拱线之间的竖直距离; 支座反力:与三个铰的位置有关,与拱轴线无关; 内力:与拱轴线形状有关; 注意事项:

电机学下复习

第二章直流电机学习指导 1.直流电机的电枢绕组的连接规律 2.直流机的电枢反应 3. 电枢绕组电动势及枢绕组电磁转矩的计算公式 4.直流发电机电压方程式、电磁功率及电磁转矩关系 5.直流发电的自励条件 6.直流电动机的电压方程、功率及转矩关系 7.并励、串励直流电动机的机械特性 8.直流电动机起调速的方法 学习重点 1. 电枢绕组电动势及枢绕组电磁转矩的计算公式 2.直流发电机电压方程式、电磁功率及电磁转矩关系 3.直流电动机的电压方程、功率及转矩关系

4.并直流电动机的机械特性 5.直流电动机起调速的方法 学习难点 1.直流电机的电枢绕组的连接规律

第二节直流电机的电枢绕组 单叠绕组有以下特点: 1) 单叠绕组的并联支路数2a应等于电机的极数2p; 支路对数极对数 a p a p 2) 当元件几何形状对称时,电刷应放在主机中心线上,此时正、负电刷间感应电势最大,被电刷所短路元件感应电势为零; 3) 电刷数等于极数; 4) 电刷间引出的电势为每一支路电势,正、负电刷间引出的电流为各支路电流之和。

第三节直流电机的磁动势和磁场 为了弄清稳态运行时直流电机内部的电磁过程,必须了解空载和负载时电机内部的磁场,本节介绍直流电机的磁场。 一、励磁方式 二、负载时的电枢磁动势 三、电枢反应 负载时电枢磁动势对主极磁场的影响称为电枢反应。如果电枢磁动势有交轴和直轴分量,则电枢反应就相应的称为交轴电枢反应或直轴电枢反应。 1.交轴电枢反应 1)气隙磁场发生畸变,物理中性线偏移 2)去磁作用 2.直轴电枢反应

若电刷不在几何中性线上,除交轴电枢磁动势外,还有直轴电枢磁动势,若为发电机电刷顺电枢旋转方向移β角,直轴电枢反应是去磁的;若发电机电刷逆电枢旋转方向移β角,直轴电枢反应是增磁的。电动机情况与发电机正好相反。 四、直流电动机的感应电动势和电磁转矩 1.电枢绕组的感应电动势 60a e a e E C n pZ C a φ== 2.直流电机的电磁转矩 e T a T C I φ= 2a T pZ C a π=

三相异步电动机工作原理

三相异步电动机工作原理 三相异步电动机工作原理 三相电动机工作原理 一引言 先从字面上讲解:什么是电机。 实现电能与机械能相互转换的电工设备总称电机。电机是利用电磁感应的原理实现电能与机械能的相互转换。把电能转换成机械能的设备就叫做电动机。 在生产上主要用的是交流电动机,特别是三相异步电动机,因为它具有结构简单,坚固耐用,运行可靠,价格低廉,维护方便等优点,被广泛地用来驱动各种金属切削机床,起重机,传送带,水泵(beng)等。 为了了解电动机的工作原理,我们先来看看一个有趣的实验。 我们发现,当摇动磁铁时,笼形转子也跟随转动,如果反方向摇动,笼形转子的方向也会发生变化。根据这个现象似乎有如下的结论:旋转磁场可以拖动笼形转子转动。 现在我们就来分析,笼形转子转动的原因。为了方便,我们取笼形转子的一个封闭曲面来说明。 二基本原理 图1 如图所示,在磁场中放置一个闭合导体回路。现在来分析一下,当磁条以nθ的速度顺时针方向旋转时,闭合导体的运动情况。当磁场顺时针旋转时,导体上下(a, b)两端切割磁力线,(以a为例)根据电磁感应的定律,在这段导体中感应出感应电动势e。在此可以等效成磁极不动,导体逆时针转动,在导体中感应出电动势。感应电动势的大小e=blv,感应电动势的方向用右手定则确定。在感应电动势。的作用下,闭合回路中产生感应电流i。(方向如图所示) 载流的导体a,在磁场中受到电磁力的作用,电磁力F的大小F=Bli,电磁力的方向用左手定则确定。(左手确定F的方向如图所示)。同样的方法,在导体b中,电磁力的方向如图所示。这两个力的合力使闭合回路以中心为轴转动起来。方向为顺时针方向。 用同样的分析方法,可以判定:磁场逆时针旋转的时候,闭合回路也逆时针旋转。

瞬变电磁概述

瞬变电磁场是用阶跃波或其它形式的脉冲电流激励大地产生的过渡场。作为场源可利用电偶极子,磁偶极子,接地供电线AB或不接地回线,对这些发射装置通电或断电时,由于形成急剧变化的磁场。在导电介质形成涡旋的交变电磁场,其结构和频谱在空间和时间上是连续变化的。 在瞬变过程的早期阶段,在频谱中高频占主导地位。由于高频的趋附效应,涡旋主要集中在地表层附近且阻碍电磁场向深处传播。所以,早期阶段主要反映地电断面上部的地质信息。随着时间的推移,高频成分被导电介质吸收,从而低频成分占主导地位。它在导电底层和地质体中激发出很强的涡旋电流。然而,由于热损耗,这些涡旋电流很快就消失了,在瞬变过程的晚期,局部地质体中的涡旋实际上全部消失,而在各个地层中涡流磁场之间的连续的相互作用使场的均匀化和使电流均匀分布,晚期将依赖于断面的总纵向电导。 决定瞬变过程状态的基本参数是场的瞬变时间,瞬变时间依赖于岩石的导电性和发收距。在近区和高阶岩石区,瞬变时间很短,在断面赋存着良导地质体时,这一过程变缓。在远区,瞬变时间可达几到几十秒,而在良导地质体上有时达到一分钟或更长。 瞬变电磁场的结构: 已经指出,在发射装置中通电和断电的瞬间,在其周围产生变化的磁场,它是地中形成涡旋电流的激励源。 第一种激励方式是,电磁场首先在空气中以C很快传播到地表各个点,然后一部分传入地下。

第二种激励方式是:电磁能量直接从场源传播到地中,是从接地处流进的或在导电介质中感应的电流形成电磁场。 在瞬变的早期阶段,第一种和第二种激发形式的两种场在时间上是分开的,由于大地的电抗作用,与瞬时建立的第一种传播方式比较,第二种的建立比较迟缓。随着时间的推移,两种场相互叠加且以场强的极大形式显示出来。在晚期,第一种激发方式的场在各处衰减殆尽,而在地中第二种场就占据主导地位。 谐变场的结构特点由涡流磁场的相互作用来决定,且其频率固定不变。但是,在瞬变电磁场中,过程一开始各种不同频率的涡流磁场就处于相互作用。第一类激发方式的地中电场的结构与谐变场一致,只是频率成分不同。然而,第二类激发方式的地中电场结构是以烟圈的形式逐步扩散到深处。不管是哪一种激发方式,在每一底层中的涡流都有产生和增加过程,和达到最大之后逐渐衰减的过程,并且随深度的增加出现极大值的时间逐步向后推移。 远区和近区场的特点 在地面瞬变场方法中,较早发展起来的是远区场法在这里收发距远大于高阻基底上部n层沉积盖层的总厚度.如果在实际工作中能实现上述条件,那么瞬变场在很长时间范围内具有波区性质.在收发距趋近于无穷大时,它的所有时间范围都属于波区.在波区,因为瞬变场响应曲线简单,并与收发距无关,故曲线数目可缩小到最小.另外,在波区地电断面分层能力也很强.然而,随收发距的增加有用信号急剧下降,故在收发距远大于层厚的条件下可靠的观测信号时很困难的.所以,在

注册电气工程师基础知识复习笔记

注册电气工程师基础知识复习笔记 注册电气工程师基础知识复习笔记接触线的磨耗 在接触网运营中,为了保证接触线在一定张力的情况下不断线,要求每年至少要进行一次接触线磨耗测量,当接触网接触线磨耗到一定程度时应当补强或更换。若发现全锚段接触线平均磨耗超过该型接触线截面积的25%时,应当全部更换。平均磨耗没达到25%,局部磨耗超过30%时可局部补强,当局部磨耗达到40%时应切换。 测量磨耗重点放在定位点、电联接、导线接头、中心锚结、电分相、电分段接头处,测量磨耗要利用游标卡尺,测量接触线的残存高度,然后对照该型号接能线磨耗换算表,即可查出该处接触线磨耗面积(磨掉的截面积)。 接触线之字值和拉出值 定位器将接触线固定在正确的位置上就叫定位,定位器定位线夹与接触线固定处叫定位点。定位点至受电弓中心运行轨迹的水平距离,在直线区段叫之字值,在曲线区段叫拉出值,之字值和拉出值的作用是使受电弓滑板工作均匀,并防止发生脱弓和刮弓事故。 在直线区段受电弓中心与线路中心重和,接触线之字值沿线路中心对称不止,其标准为±300mm。提速后为200~250mm之间;拉出值350~450mm之间。 在曲线区段,拉出值和曲线半径大小有关。 接触网用绝缘子 绝缘子用以悬挂并对接地体保持电气绝缘。 接触网上所用的绝缘子一般为瓷质的,即在瓷土中加入石英和长石烧制而成表面涂有一层光滑的釉质。 接触网上使用的绝缘子按结构分成悬式和棒式绝缘子两类:按绝缘子表面长度(即泄漏距离)又可分成普通型和防污型两种。近年来,大量推广采用了钢化玻璃悬式绝缘子,这种绝缘子机械强度高(为瓷质绝缘子的2~3倍)、电气性能好(在冲击波作用下其平均击穿强度为瓷绝缘子的3.5倍)、使用寿命长、不易老化、维护方便,具有良好的自洁性,它的最大特点是“零值自破”,即当绝缘子失去绝缘性能或机械过负荷时,伞裙就会自动破裂脱落,容易发现,可及时进行更换。我国近年来研制并使用了E?1型环氧树脂绝缘子,氟塑料和硅橡胶盘棒式绝缘子和半

电快速瞬变脉冲群(EFTB)综述

电快速瞬态突发 (EFT/B) 概述 在同一电源电路中,多种设备在运行过程中会产生瞬态脉冲,对设备造成干扰。这种干扰以脉冲群的形式出现,具有脉冲上升时间短、重复率高、能量低、光谱分布等特点。较宽等特性,相当于一系列具有陡峭前沿的脉冲群,称为电快速瞬态突发干扰(EFT/B)。为达到有效抑制EFT/B干扰的目的,本文从总结EFT/B的形成机理入手,应用建模方法给出了产生EFT/B的等效电路模型和破除EFT/B的方法。 -负载变压器。通过相应的测试方法开发和测试了一个仿真模型。通过仿真与实测结果的对比,验证了所提方法的合理性。最后总结了抑制 EFT/B 以降低电磁干扰 (EMI) 的方法。 关键词电快速瞬变脉冲串;等效电路;抑制方法;审查 简介/背景各种电磁干扰影响各种自动化设备,如继电保护、监控装置以及其他基于微电子和计算机技术的设备,这些设备对电磁感应、辐射和电路传导等方式的干扰更加敏感。当干扰水平超过设备的逻辑元件和逻辑电路的抗干扰水平时,会导致设备的逻辑电路工作异常或程序运行不正常,从而使整个设备无法正常工作。电快速瞬变/突发 (EFT/B) 是对微机保护装置最敏感的干扰之一。 国外实验研究结果表明,变电站开关的合闸和合闸过程会引起EFT/B扰动。 EFT/B 扰动的上升时间为纳秒级,持续时间从几微秒到几十毫秒。高达相电压幅度的数倍。在现代电子设计初期,为了通过仿真评估产品的电磁兼容性能,需要对设计对象进行电气快速瞬态突发抗扰度测试。当 EFT/B 干扰电平超过器件逻辑元件和逻辑电路的抗干扰电平时,会导致器件工作异常或程序运行不正确。因此,如何使各种电器、电子设备或系统在同一电磁环境中正常工作,互不干扰,如何使开关电源中EFT/ B噪声的传播显着降低,以实现所谓的因此,电磁兼容技术日益发展,对抑制EFT/B的研究也越来越多。 早些年,国际标准IEC 1000-4-4将EFT的相关参数定义为:电压幅值、单脉冲上升时间、单脉冲脉冲宽度、脉冲串持续时间、脉冲串重复频率和脉冲串周期等...但也有一些不合适的地方,比如实际电磁环境中电磁脉冲组的重复频率从10KHz到1MHz,但由于当时元器件水平有限,标准规定参数值为5KHz和2.5KHz .如今,国际标准IEC61000-4-4和国家标准GB/T1 9626.4对EFT/B骚扰电压的上升时间、持续时间和脉冲重复频率都有统一规定,如图1所示。/B 扰动电压根据不同测试等级从0.5到4kV不等,单脉冲上升时间为5 ns,单脉冲持续时间为50 ns,脉冲重复频率为5 kHz或100 kHz,突发持续时间为 15ms,突发周期为 300ms。

《瞬变》读书笔记

《瞬变》读书笔记 马克思认为,人的本质是他所处的一切社会关系的总合,如果明白了这一点,就可以理解,为什么坏境在改变人的行为中会起到至关重要的作用。《瞬变》作者用了不少笔墨来阐述,如何利用改变环境去塑造人的行为。 很多时候我们确实从心里知道环境可以塑造一个人,但是实际中我们却往往忽视了这一点,作者认为环境因素导致改变障碍主要有三个方面: 1、基本归因误差。人类根深蒂固的自我中心倾向以及提出对他人行为解读的随意性,大多数时候,我们都会去质疑一个人的人品品性而忽略他所处的环境,可是这样的认知更为常见,毕竟分析环境和历史很难,而指责品性就相对容易。人类历史上最著名的例子很多,纳粹运动和十年浩劫,身处其中的人都陷入了狂热,他们都是正常人,却在环境的塑造下做出了非常人的举动。 2、群体感知力的本能。尽管我们常常习惯于将别人的行为归结于他的品性,而我们却时时刻刻不由自主的去感知周围环境,在行为上与周围环境保持一致性。这是一种本能,尤其在陌生的环境中我们不知道该做什么好的时候,我们害怕与周围人不同的时候,这种本能表现的尤为明显。从众心理和羊群效应就是描述这种心理状态。 3、环境的操纵。前面两点主要是解答了环境对人的影响,而

这点则是构成了“形成具体路径”中的核心。我们在日常生活中 的无意识行为程度要比自己想想的要多。比如在看电影的时候, 给你一桶爆米花,如果桶比较大的话,你会一直吃个不停,最后 的结果一定是你无意识的吃了比平时小桶的时候更多的爆米花。 比如,锚定原则也是如此,当你知道翠湖天地的房价是万的时候,你会觉得外环的3万房子就很便宜,可是当年想想自己月收入只 有的时候你就会发现那里不对了。 如果对行为做一个比喻的话,一切旧有的行为模式和思考逻 辑就像在山坡之下,而正确的有效率的行为模式,往往是在山坡 之上,如果不从环境入手去改变行为的路径,那么恐怕大部分的 改变都难于登天。蓬生麻中,不扶而直;白沙在涅,与之俱黑。要 改变的话,环境必须要改。 本书的作者在这个问题上给出了三个建议 1、改变操纵行为的环境。具体来说就是让改变更容易发生, 让不希望出现的行为更不容易发生。比如减肥的人可以用更小的 餐具吃饭,容易误操作的机器设计成必须非常故意用十分别扭的 方法才能误操作等等。就是从一些小事上为难自己的坏习惯,这 样更有助于你改变他们。 2、培养习惯、设定行为触发器。你有一件想做的事情,但是 总是被拖延,你就可以想象一个场景,在什么样的情况下,我就 会一定做这件事情,比如只要不下雨,都在吃晚饭以后1个小时 去室外跑步5公里。(我现在就这么做)。

《瞬变》读书笔记(读后感)

《瞬变》读书笔记感悟1000字: 之前我们讲了想要做出改变,需要指挥骑象人,激励大象,营造路径三部曲的第一步:指挥骑象人。现在我分几次细细地归纳下书中所说的激励大象部分。 大象说我们改变本身的主体,骑象人是我们的理智和智慧,然后我们常常会发现,人是感性的这件事。让我们的大象心甘情愿地跟着骑象人的思路走,很多成功案例告诉我们,先要让大象找到感觉。 如果你想说服一个人,讲道理往往不那么奏效,一定要接触到人的情感层面。或许你以为改变发生的顺序是:分析-思考-改变,那么你要失望了,在《变革之心》这本书中,作者指出,分析工具最能派上用场的情况是“变量已知,假设极少,目标明确”。 现实中很多事是不确定的,你既不知道具体变量,也无法预估未来,改变所带来的未来并不是明确的,这种不确定性大象不喜欢,从而可能产生抗拒,分析理论并不能解除这种顾虑。好多重大的改变背后,都是具有探索和开拓性的,改革一定会成功吗?改革者也是摸着石子过河。选择某一个人就一定会幸福吗,数据也不能帮你做出决定。

几乎所有成功的变革案例中,改变发生的顺序不是分析-思考-改变。而是看见-感觉-改变。让别人看到一些东西,能触动情感面的东西,继而说服大象。可以从营销学的角度来解释一下这件事,我们身边的广告试图改变消费者的行为,靠的不是释放信息,而是塑造一种认同感。我穿上这个就和模特一样受人喜爱了,我开上这样的车就如同成功人士一样受人尊重了,纹上某种图案显得与众不同。 为什么大象这么任性呢,为什么不单凭思考就改变行为?事实上我们自己的思维并不那么信得过啊。如果让一个人进行自我评估,答案一定是高于那个人真实水平的,我们给别人打分,通常比较接近真实分值,给自己打分,通常都会偏高。这种现象称为“积极错觉”,我觉得这种错觉可能是进化过程中留下的,正是这种微微过于自信,让人类相信自己可以。

实验二发电机组突然短路瞬态过程的微机控制与测算分析

实验二发电机组忽然短路瞬态过程的微机控制与测算分析 一、实验目的 1)学习超导线圈磁链守恒原理,深入理解发电机组忽然短路的瞬态过程,掌握不同参数和条件对电机过渡过程的影响,增强理论与实测的比照分析. 2)结合软硬件的模块化设计和应用,学会综合运用电力电子、微机控制、电机学以及电力系统暂态等多门学科知识. 3)进一步提升本科生和钻研生的动手水平和科研工作水平. 二、知识准备 1)电机学与电力系统暂态分析中的相关理论知识. 2)了解或测得实验所用同步电机的参数:Ra,Rf,Xd,Xd '或Xd' ,Xf , X2, X)等. 3)学习单片机原理及其接口硬件电路,掌握现有各模块的特性和使用. 4)学习电力电子技术课程相关知识,掌握可控硅元件特性及其触发电路. 5)熟悉电机专用数据采集系统的使用. 三、实验仪器 380V与36V实验平台,36V同步发电机,36V/380V三相变压器,空气断路器,反并联可控硅开关,电机过渡过程微机触发控制装置,实验电机专用数据采集系统 . 四、实验原理 根据同步电抗、瞬变电抗和超瞬变电抗以及定转子电阻参数计算电流各分量的时间常数,从而可仿真出各种短路情况的电流曲线, 与实际控制得到的曲线比照分析. 实际控制主电路图例如如图 2.1a , MATLA昉真模型原理图例如如图 2.1b. 图 2.1a 图 2.1b 五、根本实验内容 1)36V同步发电机空载机端忽然短路过渡过程,控制可控硅开关制造各种对称和不对

称短路(不对称短路注意打量转子中的二倍频分量).分别与仿真计算得到的曲线 比拟.主电路如图2.1a,仿真模型如图2.1b. 2)改变定子电阻(串入可调电阻)打量定转子电流衰减情况.与理论计算比拟分析. 3)改变转子电阻(串入可调电阻)打量定转子电流衰减情况.与理论计算比拟分析. 六、实验步骤简述: 1) 将各模块与设备准备就绪,按主电路图接线.针对准备制造的短路型式接好连接匹 2)r\. 在软件的相应程序模块中调整参数,设置好触发角度和短路时间,利用串行下载线将程序灌入微机控制模块中的CPU中去. 3)接通空气断路器,开启微机模块控制开关,程序控制触发模块将大容量反并联可 控硅导通,制造一7E时间的短路. 4)提前启动数据采集系统采集记录, 细化拉开实测短路波形曲线 ,存储波形留作对 比分析. 5)搭建与实物实验一致的仿真模型,设定与实际电机相问的模型参数. 6)仿真完毕,翻开模型中示波器, 细化拉开仿真的短路波形曲线,存储波形曲线留 作比照分析. 七、实验报告要求: 1)说明实验目的和实验内容所包含的主要工程. 2)给出实验电路图以及仿真模型,说明实验步骤、简要的程序设计和仿真参数设置. 3)记录各种典型的短路型式和触发模式的实测波形曲线. 4)与仿真计算曲线进行比拟分析,说明它们之间差异可能的原因. 5)由实测曲线的各衰减分量估算发电机的各种时间常数Ta, Tf, Td', Td〞等. 6)简要阐述所设计实验涉及的相关原理局部, 由实测及仿真结果印证理论分析结论, 准备辩论. 八、选作实验思路 1)36V同步发电机和变压器组空载忽然短路过渡过程, 控制可控硅开关制造各种对称和不对称短路.可改变定转子电阻(串入可调电阻)打量定转子电流衰减情况. 不对称短 路注意打量转子中的二倍频分量. 分别与仿真计算得到的曲线比拟. 主电路如图2.1a,仿 真模型如图2.1b. 2)同步发电机和变压器及双回线路连接电网, 一条线路短时忽然短路过渡过程, 控制可控硅开关设定临界切除角,注意打量暂态稳定性. 3)学生自行拟定实验内容. 九、考前须知 在涉及380V实验时,应在多人配合互相监护的前提下进行,保证人身平安.

电机最大转矩和峰值转矩

电机最大转矩和峰值转矩 电机最大转矩和峰值转矩是电机运行过程中两个重要的参数,它们对于电机的性能和工作效率有着直接的影响。在介绍电机最大转矩和峰值转矩之前,我们先来了解一下电机的基本原理和工作过程。 1.电机的基本原理和工作过程 电机是将电能转化为机械能的装置,它根据电磁感应定律和洛伦兹力的作用原理,通过电流在磁场中的相互作用实现转动。 电机的工作过程可以分为四个阶段:启动、加速、稳定运行和制动。 在启动阶段,电机需要通过外部的起动装置,如启动电阻、星三角启动等方式,来提供足够的转矩,使电机开始转动。 在加速阶段,电机通过外部的电源提供电流,产生旋转磁场,进而在转子上产生电流和电磁力矩,使电机不断加速,直到达到额定转速。

在稳定运行阶段,电机达到额定转速后,开始工作,输出额定功率。此时,电机的负载和转矩处于平衡状态,电机的转矩主要受到负载的影响。 在制动阶段,电机停止输入电源,但由于转子的惯性,电机仍然继续运动一段时间,这时电机将产生反电动势,并通过制动装置消耗动能,使电机停止运动。 2.电机最大转矩 电机最大转矩是指电机在额定电压下能够输出的最大转矩。它是电机能够承受的最大负载,也是电机能够执行的最大工作任务。 电机最大转矩与电机的设计参数有关,主要取决于电机的定子和转子的材料、结构和尺寸,以及电机的绕组参数等。 电机最大转矩是一个重要的参数,它对电机的性能和使用范围有着直接的影响。电机最大转矩越大,说明电机的输出能力越强,可以承受更大的负载,适用于更加苛刻的工作环境。 3.电机峰值转矩

电机峰值转矩是指电机在瞬态或短时工况下能够输出的最大转矩。它是电机在短时间内能够输出的最大瞬态工作能力。 电机峰值转矩一般是比最大转矩更大的一个数值。在电机启动、 快速加速、瞬间负载变化等工况下,电机可能需要承受较大的转矩冲击,这时电机峰值转矩的大小就显得尤为重要。 电机峰值转矩与电机的设计参数、转矩特性和控制系统的工况有关。电机峰值转矩的大小一般超过电机的最大转矩,以保证电机在瞬 态工况下能够稳定运行。 4.最大转矩和峰值转矩的比较 最大转矩和峰值转矩都是电机能力的表征,但其含义和应用场景 有所不同。 最大转矩是电机在额定工况下能够输出的最大转矩,是电机设计 参数中的关键参数。它主要用于描述电机的持久工作能力和负载能力。最大转矩是电机输出能力的限制。

瞬变电磁工作原理分析

瞬变电磁工作原理分析 矿井水害是矿井生产过程中的五大自然灾害之一,只有对煤矿巷道附近富水情况充分掌握才能保证煤矿的安全生产。我国在煤矿富水性探测方面已经有多种技术,比如直流电法、區域三维地震超前探测法、巷道无线电波坑道透视法等。上述方法在煤矿防治水过程中起到重要作用,矿井在实际探测过程中应根据矿井的基本情况,选择合适的探测方法。瞬变电磁超前探测技术是矿井常用的探水方法,由于其简便易行,在巷道富水性探测方面得到广泛应用。 本文以某矿1105工作面为工程背景,对矿井的水文地质条件进行综合分析。根据瞬变电磁的原理,对工作面胶带运输巷附近的富水性情况进行探测,与工作面开采过程中的实际情况对比发现,瞬变电磁探水技术在运输巷掘进过程中的探水准确性,为相似条件的矿井富水性探测提供指导。 1瞬变电磁工作原理 矿井瞬变电磁超前探测是在地面瞬变电磁法基础上发展而来。其主要的不同点是,矿井瞬变电磁法是在井下巷道内进行,瞬变电磁场呈全空间分布。瞬变电磁超前探测时会向回线上发送一个电流脉冲方波,在法线方向上产生一次磁场,在此磁场的刺激下,探测物质将产生响应涡流。涡流的大小主要取决于地质体的导电性。当产生的磁场消失后,涡流不会随之消失,期间会有一个缓冲过程。缓冲的过程中,又会再一次产生一个二次磁场,此二次磁场的变化将会反应出探测体的导电分布情况。由于矿井中水和岩体对脉冲的响应不同,从而会返回不同的结果。 另外,煤层一般情况下为高阻介质,电磁波易于通过,所以煤层对瞬变电磁来说就没有像对直流电场那样的屏蔽性,故接收线圈接收到的信号是来自发射线圈周围全空间岩石电性的综合反映。因而在判定异常体空间位置时,需根据线圈平面的法线方向并结合地质资料加以综合分析确定。 2 工程现场布置 该次探测测点布置于1105工作面东回风巷中,具体位置位于1105工作面水仓巷往西2.5米位置处,探测方向如图1所示。在1105东回风巷中,对巷道迎头进行超前探测,共布置测点27个,对巷道迎头前方顶板和底板方向进行了探

探析水轮发电机电气制动停机结束机组瞬动原因

探析水轮发电机电气制动停机结束机组瞬动原因 水力发电的发电方式对环境友好、能源可再生并且发电的成本低,因此在世界各地都颇受关注,也越来越受重视。水轮发电机的电气制动停机是目前国内最常使用的制动方式,不过电气制动方式在实际操作中还是存在着一些问题。电制动停机复归后机组的瞬动问题不但对电制动的完善性造成了影响,也极有可能使电气系统的无法正常运行。本文分析探讨了水轮发电机柔性电气制动停机结束过程中短时发生机组瞬动的原因,通过长期跟踪分析与试验,得出了机组停机状态由电气制动转入电气盘车过程的瞬变特征,同时提出解决此问题的方法。 标签:水轮发电机;电气制动;停机;机组瞬动;原因 1、水轮发电机电气制动系统 1.1电气制动原理分析 电气制动实际上就是让同步电机发生电枢反应,从而制动水轮发电机。通常情况的时候,发电机灭磁后,等到结束机组的转速慢慢降下来,当减弱到指定工作转速的一半后,发电机的定子出现三相短路。这时用特定的方式操作提供动力电源,励磁调节器就会自动调节档位,模式也发生了变化,由电制动模式转变为转子制动模式。 1.2电气制动的突出特点 一般来说,实现电气制动的方法有高压侧短路制动、逆变制动和三相短路制动三种。高压侧短路制动的优点是能把制动耗损附加在制动效果上,它的实现技术的要求非常高。逆变制动的优点是其产出的能量能够回收重复利用,但是逆变制动会因为电子器件的因素受到很大程度的限制。现在国内制动方面应用比较普遍的是定子三相短路制动,其优势是可以在短路发电机上使用,非常方便。结合上文可以发现,电气制动的突出特点可以总结为以下三个方面:第一,制动的惯性力矩会跟着定子短路电流的增加而增加,也会因为定子短路电流减小而减小,制动的惯性力矩与定子短路电流的平方是成正比的;第二,如果定子电流发生了短路而电流几乎不会发生改变;第三,若定子短路电流不发生变化,机组转速的下降而转动力矩会变大,故制动力矩和机组的转速之间会形成反比关系。 2、电气方面原因分析及排查确认 2.1机组电气制动停机过程分析 机组电气制动停机过程分为三个阶段,第一阶段为机组转速自由下降阶段,其阻力来自机组与推力轴承摩擦力及转轮水阻,转速从100%Ne下降到60%Ne,时间为34s;第二阶段为机组电气制动阶段,其制动力增加了电磁制动力,转速从60%Ne到机组静止,时间约为3min;第三阶段为制动保持阶段,制动保持时

变压器空载合闸时的瞬变过程电力配电知识

变压器空载合闸时的瞬变过程 - 电力配电 学问 问题提出:变压器稳态运行时,I0 (空载电流)很小,大型变压器甚至不到 1% 倍的额定电流;但在空载时,变压器突然接入电网,此瞬时可能有很大的冲击电流,是空载电流的几十倍到几百倍。此现象的存在是由于饱合和剩磁引起的。 1空载合闸电流分析 (1)建立方程,设外施电压按正弦规律变化,并求解 u1=1.414U1sin(ωt+α)=r1im+ω1dΦ/dt (1)其中,α为外施电压初相角;im为激磁(原边)电流瞬时值 L=ωΦ/i 即 im=ω1Φ/Lav (2) 由于电力变压器电阻 r1 较小,实质上 r1 的存在是瞬态过程衰减的重要因素。 (2)代入(1)得磁通方程 1.414U1sin(ωt+α)=r1ω1Φ/Lav+ω1dΦ/dt (3)解得 Φ=Φmsin(ωt+α-90°)+CE (4)其中,Φm 为稳态时的磁通幅值, C 为积分常数,E 为 e 的(-tr1/Lav)次方 (2)确定 C 设铁芯无剩磁 t=0,Φ=0,代入(4)式得 C=Φmcosα (5) 从而Φ=-Φmcos(ωt+α)+(Φmcosα)E (6) 争辩: ①若在初相角α=0时接通电源,则

Φ=-Φmcosωt+ΦmE (7) 由图知,在合闸后的约半个周期,即当t=π/ω时,稳态重量和瞬态重量的瞬时值相叠加,并考虑到剩磁,可达约Φ=2Φm,故此时磁路格外饱和,相应的激磁电流急剧增大可达正常时空载电流的几百倍,额定电流的几倍。②若初相角α=π/2时接通电源,则 Φ=-Φmsinωt (8) 说明变压器即进入稳态,不含瞬变重量,是抱负的合闸时间。 一般小型变压器电阻较大,电抗较小,衰减较快,约几个周期可达稳态;大型变压器,电阻较小,电抗较大,衰减较慢,可能连续几秒钟达稳态。

【优质】瞬变读书心得体会-范文模板 (10页)

本文部分内容来自网络整理,本司不为其真实性负责,如有异议或侵权请及时联系,本司将立即删除! == 本文为word格式,下载后可方便编辑和修改! == 瞬变读书心得体会 篇一:瞬变读书笔记 –给骑象人提供方向。表面上看上去貌似冥顽不化,但其实是缺乏清晰的目标所致,因此要提供清晰无误的方向。 –让大象动起来。表面上看上去懒散,实际上却经常是因为已经筋疲力尽。骑象人不可能强迫大象去完成它的目标,因此非常关键的一点是你要让人们头脑中感性的一面参与进来。 –形成具体的路径。看上去像是人的问题,实际上却经常是外界环境的问题。我们把外界环境成为“路径”。当你能够形成具体路径的时候,不管骑象人和大象到底怎么样,改变都会更加容易一些。 帮助骑象人:为你的改变找到闪光点: 1. 大脑的欺骗性:只要让人们以不同的态度去认识一个问题,就能够把一个难以实现的改变变成一个容易实现的改变,要改变某人的行为,你需要改变此人周围的环境。 (case:对于型号不同的两桶爆米花,尽管爆米花受潮、且量足够多,但拿型号大的人们还是多吃了53%,并且他们都认为是自己的食欲决定了研究结果而非爆米花的型号。) 2. 意志力是一种可耗尽的资源,研究发现,先前被要求用自制力拒绝诱惑的人再另一件事时自制力下降。 3. 骑象人有一个致命的弱点,那就是可能会困在原地打转止步不前。骑象人喜欢思索和分析,而让事情变得更糟糕的是,他的那些分析的关注点总是问题而不是亮点。 4. 问题的规模与解决方式的微小程度之间,存在着一种清晰无误的不对称性。问题很大,但解决方案却可能很小,正是这种不对称性,让骑象人对进行分析的偏爱导致原地踏步。 5.关注亮点。成功的案例以及闪光点不但能够提供改变的路线图,还能够提供希望。

电机瞬变响应时间计算公式

电机瞬变响应时间计算公式 在电机控制系统中,瞬变响应时间是一个非常重要的性能指标。它描述了电机 在受到外部干扰或指令变化时,从初始状态到稳定状态所需要的时间。瞬变响应时间的快慢直接影响了电机系统的稳定性和性能。因此,对于电机控制系统的设计和优化来说,瞬变响应时间的计算是非常重要的。 瞬变响应时间的计算公式可以根据电机的数学模型和控制系统的特性来推导。 一般来说,电机的数学模型可以用传递函数来描述,而控制系统的特性可以用控制系统的频域响应来描述。在这篇文章中,我们将介绍电机瞬变响应时间的计算公式,并通过一个实际的例子来说明如何应用这个公式。 首先,我们来看一下电机的数学模型。一般来说,电机可以用一个二阶传递函 数来描述,其传递函数的形式为: G(s) = K / (s^2 + 2ζω_n s + ω_n^2)。 其中,K是电机的增益,ζ是电机的阻尼比,ω_n是电机的自然频率,s是复 变量。这个传递函数描述了电机的动态响应特性,包括瞬变响应时间。 接下来,我们来看一下控制系统的特性。一般来说,控制系统的频域响应可以 用控制系统的开环传递函数来描述。控制系统的开环传递函数可以表示为:G_c(s) = K_c。 其中,K_c是控制系统的增益。通过控制系统的开环传递函数,我们可以得到 控制系统的频域特性,包括频率响应曲线和相位裕度等。 有了电机的数学模型和控制系统的特性,我们就可以推导出电机瞬变响应时间 的计算公式了。一般来说,电机瞬变响应时间可以用以下公式来计算:T_r = 4 / (ζω_n)。

其中,T_r是电机的瞬变响应时间,ζ是电机的阻尼比,ω_n是电机的自然频率。这个公式描述了电机瞬变响应时间与电机的阻尼比和自然频率之间的关系。通过这个公式,我们可以直观地了解电机的瞬变响应时间与电机的动态特性之间的关系。 接下来,我们通过一个实际的例子来说明如何应用这个公式。假设我们有一个电机的数学模型为: G(s) = 100 / (s^2 + 10s + 100)。 我们希望计算这个电机的瞬变响应时间。首先,我们需要计算电机的阻尼比和自然频率。通过电机的数学模型,我们可以得到电机的阻尼比为ζ=0.5,自然频率为ω_n=10。将这些参数代入电机瞬变响应时间的计算公式中,我们可以得到:T_r = 4 / (0.510) = 0.8。 因此,这个电机的瞬变响应时间为0.8秒。通过这个例子,我们可以看到,通过电机的数学模型和控制系统的特性,我们可以很容易地计算出电机的瞬变响应时间,这对于电机控制系统的设计和优化是非常有帮助的。 总之,电机瞬变响应时间的计算公式是一个非常重要的工具,它可以帮助我们直观地了解电机的动态特性,并为电机控制系统的设计和优化提供指导。通过电机的数学模型和控制系统的特性,我们可以很容易地计算出电机的瞬变响应时间,这对于提高电机系统的稳定性和性能是非常有帮助的。希望通过这篇文章的介绍,读者对电机瞬变响应时间的计算公式有了更深入的了解。

电力系统的瞬变过程

电力系统的瞬变过程 绪论 电力系统是工程师设计,兴建,经营的最复杂的系统之一. 在现代社会中,电力系统起着不可或缺的作用,没有一个可靠固定的电力供应的日常生活几乎是不可想象的.由于电力无法大批量存储,电力系统运行具有平衡连接的特点,电力生产约束发电站和所连接的负载和保持恒定频率,并与客户恒压消费。在正常操作期间,负载随时连接和断开。因此,控制行动必须不断运行,因为电力系统永远不会在一个稳定状态。这些年来,规划了新电厂,新架设输电线路,或从现有生产线升级到更高的电压等级是重要的项目要考虑。 当我们展望未来未来,主要议题是经济运行——什么是预期的负载,什么是最经济的用于热发电厂锅炉燃料。当系统的可靠性与重复性负载流量计算分析,时间刻度通常用小时计算,然而,当动态稳定性进行了分析,以验证系统在主要干扰后是否保持稳定后,电力系统是一种精确到秒的研究.开关动作,无论是连接或断开负载或关掉后短路故障区段,以及从外面而来的干扰,如在一个高压输电线路附近的雷击,使得有必要审查功率更小尺度上的系统,比如微秒到毫秒.我们再谈论下电气瞬变。电瞬变在系统中的时间是短暂的,但在一个短暂的时期,在系统的组成部分受到大电流和高电压峰值,可以造成相当大的损害. 基本概念和简单的开关瞬变 一个电力系统的目的是用安全可靠的方式把发电厂产生的电能运送和分发到消费者处.铝和铜导线被用来传输电流,变压器用来将电能调至适当的电压水平,发电机用来把机械能转化为电能。当我们谈论到电力,我们认为电流从发电机流出,通过导体流到负载.这种方法是有效的,因为电力系统的物理尺寸与电流和电压的波长相比是很大的,50赫兹的信号,波长为6000公里。这使我们能够运用基尔霍夫电压和电流的定律和使用集总元件在我们的电力系统建模。电能的输送是根据坡印廷向量通过周围的电磁场导体与能量流的方向而决定的。 对于稳态的功率流分析,当电源频率是一个常数50或60赫兹,我们可以成功地利用复杂的使用微积分和相量表示电压和电流。电力系统瞬变涉及更高频率

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