同步电机相位角测量方法
相位测量方案
相位测量仪方案方案一：单周波计数法。
将有相位差的两路方波信号进行”异或”后作为闸门，在高电平时，利用外部高频信号进行计数，在下降沿将数据读出，低电平时对计数器清零。
设晶振频率为f c ，测得信号的频率为f r ，计数值为N ，则相位差phase 为o crN f f phase 180⨯⨯=方案二：定时间计数。
将高频时钟信号和两路信号异或得到的信号进行“与”，在设定时间s 内利用其上跳变沿计数，设高频时钟频率为f c ，计数值为N ，则o csf Nphase 180⨯=方案三：多周期同步计数法。
设被测信号的频率为f ，则将一被测信号进行f 1倍（f 取整）分频，则在f 1周期内(保证测量时间在1s 左右)，被测信号异或与参考高频信号相与的信号singal1的计数为N 1,同时期参考高频信号的计数为N ，则o NN phase 1801⨯=以上三种方案都可以采用一个D 触发器将相位测量的相位扩展到o 0-o 360。
方案一需高速时钟，按题目要求，在20kHz 信号时的相位差分辨率为0.1o ，则要求时钟最少为72MHz ，实现困难。
而方案二测量时间段一定，存在遗漏0~1个周波的情况，从而引入较大的误差。
方案三的读数与异或得到的信号同步，不存在遗漏问题，误差很小，故采用此方案。
相位测量方案方案一：采用脉冲填充计数法。
将正弦波信号整成方波信号，对两路方波信号进行异或操作之后输出脉冲序列的脉宽可以反映两列信号的相位差，以输入信号所整成的方波信号作为基频，经锁相环倍频得到的高频脉冲作为闸门电路的计数脉冲，由单片机对获取的计数值进行处理得到两路信号的相位差。
方案二：鉴相部分同方案一，将两路方波信号异或后与晶振的基准频率进行与操作，得到一系列的高频窄脉冲序列。
通过两片计数器同时对该脉冲序列以及基准源脉冲序列进行计数，一路方波信号送入单片机外部中断口，作为控制信号控制两片计数器。
得到的两路计数值送入单片机进行处理得相位差值。
实验五 三相同步电机参数的测定
实验五三相同步电机参数的测定一．实验目的掌握三相同步发电机参数的测定方法，并进行分析比较加深理论学习。
二．预习要点1.同步发电机参数Xd、Xq、X0、X2各代表什么物理意义？对应什么磁路和耦合关系？2.这些参数的测量有哪些方法？并进行分析比较。
3.怎样判定同步电动机定子旋转磁场的旋转方向和转子的方向是同方向还是反方向？三．实验项目1.用转差法测定同步发电机的同步电抗Xd、Xq。
2.用反同步旋转法测定同步发电机的逆序电抗X2及负序电阻r2。
3.用单相电源测同步发电机的零序电抗X0。
四．实验设备及仪器1．MEL系列电机教学实验台主控制屏。
2．电机导轨及测功机、转矩转速测量（MEL-13、MEL-14）。
3．三相可变电阻器90Ω（MEL-04）。
4．波形测试及开关板（MEL-05）。
5．同步电机励磁电源（位于主控制屏右下部）。
6．交流电压表、电流表、率、功率因数表（在主控制屏上）。
五.实验方法及步骤1. 用转差法测定同步发电机的同步电抗X d、X q。
按图4-6接线。
同步发电机M08定子绕组采用Y形接法。
直流并励电动机M03按他励电动机方式接线，用作M08的原动机。
R f选用MEL-03中两只900Ω电阻相串联（最大值为1800Ω）。
R st选用MEL-04中的两只90Ω电阻相串联（最大值为180Ω）。
R选用MEL-04中的90Ω电阻。
开关S选用MEL-05。
（1）实验开始前，MEL-13中的“转速控制”和“转矩控制”选择开关扳向“转矩控制”，“转矩设定”旋钮逆时针到底。
主控制屏三相调压旋钮逆时针到底；功率表电流线圈短接，可调直流稳压电源和直流电机励磁电源、同步电机励磁电源处在断开位置，开关S合向R端。
（2）R st调至最大，R f调至最小，按下绿色“闭合”按钮开关，先接通直流电机励磁电源，再接通电枢电源，启动直流电动机M03，观察电动机转向。
（3）断开直流电机电枢电源和励磁电源，使直流电机停机。
调节三相交流电源输出，给三相同步电机加一电压，使其作同步电动机起动，观察同步电机转向。
发电机内电势相角与功角的测量方法及应用
发电机内电势相角与功角的测量方法及应用
发电机内电势相角与功角的测量方法及应用
周捷;张道农;于跃海;吴京涛;周济;毕天姝;熊敏
【期刊名称】《电力科学与技术学报》
【年(卷),期】2011(026)002
【摘要】传统的发电机内电势与功角通过实时测量发电机端电压电流以及发电机直轴电抗Xd和交轴电抗Xq计算得到.由于发电机在不同运行状态下Xd,Xq 发生变化,产生计算误差.为此,提出一种转子位置测量法,利用发电机组的键相脉冲信号和机端电压来测量发电机内电势相角与功角.该方法不受发电机等效计算模型和同步电抗参数误差的影响,具有较高的精度,适用于电网扰动和暂态过程的实时功角测量.
【总页数】5页(49-53)
【关键词】发电机;内电势相角与功角;发电机键相信号;相量测量【作者】周捷;张道农;于跃海;吴京涛;周济;毕天姝;熊敏
【作者单位】国电南瑞科技股份有限公司,江苏南京210061;华北电力设计院工程有限公司,北京100120;国网电力科学研究院,江苏南京210003;北京四方继保自动化股份有限公司,北京100085;国家电力调度通信中心,北京100031;华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室,北京102206;中国电力科学研究院,北京100085
【正文语种】中文
【中图分类】TM733
【相关文献】
1.发电机内电势相角及功角的测量及工程应用研究[C], 张道农; 周捷; 于跃海;。
相位差的测量方法
一、观察李萨如图形比较两个同频率交流电相［位］差
将一个正弦波电压加到荧光屏垂直偏转板，把另一个正弦波电压加到水平偏转板。
这样，在荧光屏上出现的图形为一个椭圆，由它能很容易求出两电压之间的相［位］差。
其原理如下：
设加在垂直偏转板上的电压为，加在水平偏转板上的电压为
，则两正弦电压间的相［位］差为φ。
当ωt＝0时，
，。
由此可求出U x在x轴上的截距
，式中M x为示波器的放大器在水平方向上的偏转灵敏度。
设水平方向的最大偏移为b，则有b＝M x U x
因
故
从图4．38－4可见，两个交流电压的相[位]差，可以由它们形成的李萨如图形在x轴方向上的截距和最大位移之比求出。
同频率的两个交流电在荧光屏上的图
形，由两电压的相[位]差确定，如图4．38
－5所示。
如果两个交流电的最大值U x和U y相
同，且示波器的放大器在水平与竖直方向的偏转灵敏度相同，根据振动的合成规律很容易知道，当两电压的相[位]差φ＝0°或φ＝180°时，图形是一条与x轴夹角为45°或135°的直线；当φ＝90°或270°时，图形为一个圆。
二、如图所示：
相[位]差Δφ＝（ΔS／λ）×360°
三、。
智能电网中基于同步相角测量的电力质量检测与控制
智能电网中基于同步相角测量的电力质量检测与控制随着社会的不断发展和科技的不断进步，电力的需求量也在不断增加。
智能电网作为新型的电力系统，具有更高效、更智能、更稳定的特点，已经逐渐被广泛运用。
而电力质量是智能电网中一个十分重要的指标。
为了保障智能电网的可靠性和稳定性，需要对电力质量进行检测与控制。
本文将介绍基于同步相角测量的电力质量检测与控制的相关知识。
一、电力质量的概念及其检测指标电力质量是指电压、电流和频率等电力参数的波动、失真和干扰现象，它将对电器操作、功率因数、电机效率、设备寿命、通信设备和金融设备稳定性等多个方面产生影响。
因此电力质量不良对于设备运行甚至人身安全都会造成影响。
电力质量检测需要测量一些与电力参数相关的指标，常见的指标有：1. 电压骤升/降：单位时间内电压升降程度，一般以每秒上升/下降的幅值 V/s 为单位。
2. 电压波动：单位时间内电压从稳态水平波动的程度，一般以电压变化幅值百分比形式表示。
3. 电压失真：电压有效值的谐波分量的总谐波失真程度，一般使用总谐波失真率 THD 表示。
4. 暂态过电压：电力系统受到大幅度电压扰动时所产生的短暂电压过高现象。
5. 电流谐波：电流有效值的谐波分量的总谐波失真程度，一般也使用总谐波失真率 THD 表示。
二、电力质量检测的原理与方法电力质量检测是通过对电力系统中的电压、电流特性进行测量和分析，来检测电力质量指标是否符合标准要求。
在智能电网中，同步相角测量技术被广泛采用。
同步相角测量技术是一种基于精确定时方法的电力质量检测技术。
电压和电流的相位是互相关联的，因此，可以通过对电压和电流同步采集并检测它们的相位关系，以达到电力质量检测目的。
同步相角测量技术可以通过数字信号处理和计算机处理技术，将测量数据处理并实时分析提取电力质量相关指标，自动化程度高，在智能电网应用中已得到了广泛的应用。
三、电力质量控制的原理与方法电力质量控制是为了维持电力质量指标的合理范围，避免电力质量不良对设备、运行以及安全造成的负面影响。
同步发电机绝对内电势角测量方法研究
第２９卷第３期 ２０Ｏ６年６月 四川电力技术
ＳｉｃｈｕａｎＥｌｅｃｔｒｉｃ ＰｏｗｅｒＴｅｅｌｍｄｏｓｙ Ｖｏ１．２９。Ｎｏ．３
Ａｐｔ．・２０Ｏ６
同步发电机绝对内电势角测量方法研究 张昀 。蒋映霞 （１．眉山电力公司，四川眉山６２００１０；２．四川电力试验研究院，四川成都６１００７２）
摘要：传统的功角测量方法因机端电压过卓整形而引入误差，影响了相对内电势角测量的精度。介绍了绝对内电 势角的定义，并提出一种测量绝对内电势角，进而获得高精度的相对内电势角的方法。提出的方法不使用机端电压 过零整形脉冲，而是与等间隔分频ＧＰＳ秒脉冲得到的定时脉冲比相．因此。完全不受发电机所处的运行状态的影响， 能够在各种运行方式和扰动情况下获取高精度的绝对转子角。 关键词：同步发电机；绝对内电势角；相对内电势角；ＧＰＳ Ａｂ曲ｍｃｔ：Ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｍ朗踟砌蜊吐ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｐｏｗｅｒ阴 Ｉｅ ｗｉｌｌｉｎｆｌｕｅａｅｅ ｔｈｅ ａｃｃｕｒａｃｙ 他 ｉｎｔｅｍａｌ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ＢｒＩｇＩｅ ｂｅｃＢｕＢｅ ｄ ｔｈｅ ｅｔｌＤ￣ｂｒｏｕ ｈｕｍ出ｔｅ 岫ｆｌｇ ｚｅｍ删 Ｉｌｇ ｏｆｇｅｎｅｒａｔｏｒｔｅｒｍｉｎａｌ ｖ ．Ｔｈｅｄｏｆｌｎｌｔｉｏｎ ｏｆａｂｓｏｌｕｔｅｉｎｔｅｒｎａｌ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ａ幢Ｉｅｉｓｉｎ－ ｔｎｘｌｕｃｅｄ，ａｎｄ ａ ｍｅｔｈｏｄ ｔｏ Ｒｌｅｆｌｓｔｌ￣ｉｔ ａｎｄ ｔｏ ｏｂｔａｉｎ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｉｎｔｅｍａｌ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ａｎｇｌｅ ｗｉｔｈ ｈｉｇｈ ａｃｃｕｒａｃｙ ｉｓ ｐｍｐｏｓｅｄ．Ｔｈｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｍｅｔｈｏｄ１１８ｅ８ｔｉｍｉｎｇｐｕｌｓｅ ｂｙ ｄｉｖｉｄｉｎｇ ＰＰｓ ＧＰＳｉｎｓｔｅａｄ ０ｆｔｈｅ ｐｕｌｓｅｆｉｔｘｎ ｚｅｒｏ∞商Ｉｌｇ ０ｆ ｇｅｎｅＴａ￣－慨Ⅱ ． ｅ ， ｉｔ ｗｉｌｌ ｎｏｔ ｂｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ０ｐｅｒ ｉｎｇ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｄｇｅｎｅｒａｔｏｒ ａｔ ａＵ。ａｎｄ ａ｝￣ａａｌｕｔｅ ｒｏｔｏｒ明套ｌｅ ｗｉｔｈ ｌｌｉｇｈ ａｃｃｕｒａｃｙ ｃａｎ ｂｅ ｏｂ￣ｉｎｅｄ ｉｎ ｖａｒｉｏｕｓ ，ｅ】嘶ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｄｉ曲ｄ】ａ蝴． Ｋｅｙ ＷＯｌｆｆ ８ｙｎｃ￣ｎｏｔｍ ｇｅｍｅｒａｔｏｒ；ａｂｓｏｌｕｔｅ ｉｎｔｅｒｎａｌ ｌｘ￣ｎｔｉａｌ ａｎ Ｉｅ；Ｉ￣．］ＩＩＲｉｖｅ ｉｎｔｅｍａｌ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ａｌｌｇｌｅ；ＧＰＳ 中豳分类号：ＴＭ３４１文献标识码：Ａ文章编号：１００３—６９５４（２００６）０３—０Ｏ３６—０３
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同步电机相位角测量方法
同步电机相位角测量是电力系统中一项重要的技术，用于确定电机转子和电网之间的相对相位差。
正确的相位角测量对于电机的稳定运行和电力系统的安全运行至关重要。
本文将介绍几种常用的同步电机相位角测量方法，并对其进行拓展。
1.基于电网电压的相位角测量方法：
这种方法利用电网电压的相位角作为参考，通过测量电机绕组的电压来计算电机相位角。
常用的测量技术包括相位表和振荡器。
相位表通过比较电机绕组电压与电网电压的相位差来测量电机相位角。
而振荡器则通过产生一定频率的信号，与电机绕组电压进行比较，从而计算电机相位角。
2.基于电动势的相位角测量方法：
这种方法利用电机绕组的电动势作为参考，通过测量电机绕组电流和电动势之间的相位差来计算电机相位角。
常用的测量技术包括电力电流互感器和位移变送器。
电力电流互感器可以测量电机绕组电流和电动势的相对相位差，从而计算电机相位角。
位移变送器则通过测量电机转子位置的变化来计算电机相位角。
3.基于转子位置的相位角测量方法：
这种方法通过直接测量电机转子位置的变化来计算电机相位角。
常用的测量技术包括编码器和霍尔效应传感器。
编码器可以测量电机转子位置的绝对值，从而准确计算电机相位角。
霍尔效应传感器则通过测量电机转子位置的变化来计算电机
相位角。
在实际应用中，这些相位角测量方法可以结合使用，以提高测量的准确性和可靠性。
同时，还可以结合数字信号处理技术和自动控制算法，对测量数据进行处理和分析，从而实现对电机相位角的精确控制和监测。
这对于电力系统的稳定运行和电机的高效运行具有重要意义。