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第1章 绪论1

1.1双绕组发电机产生背景和意义1

1.2国内外研究现状及存在问题3

1.2.1多相电机及发电机整流系统研究3

1.2.2双绕组发电机研究7

1.2.3双绕组发电机突然短路研究8

1.3本书主要内容11

第2章 基本电磁关系和电路模型14

2.1概述14

2.1.1结构特点14

2.1.2基本假设14

2.1.3正方向选择15

2.2基本方程15

2.2.1简化假设16

2.2.2定子方程16

2.2.3转子方程20

2.3耦合关系20

2.4十二相整流绕组的等效23

2.4.1基本思想23

2.4.2等效后的电磁量23

2.4.3等效后的基本方程23

2.5等效整流绕组的折算24

2.5.1折算后的电磁量24

2.5.2折算后的基本方程25

2.6等效电路和运算电抗26

2.6.1磁链等效电路26

2.6.2电压等效电路28

2.6.3参数换算关系29

2.6.4运算电抗29

2.6.5超瞬变、瞬变和同步电抗32

2.6.6时间常数32

2.7输出功率和电磁转矩33

2.7.1输出功率33

2.7.2电磁转矩34

2.8电路仿真模型34

2.8.1基本方程和等效电路35

2.8.2电路仿真模型38

2.9本章小结43

第3章 交直流同时突然短路过渡过程分析46

3.1引言46

3.2短路后的基本方程47

3.2.1稳态空载运行47

3.2.2突然短路后的基本方程47

3.3定转子短路时间常数48

3.3.1特征方程48

3.3.2定子时间常数50

3.3.3转子时间常数51

3.4短路电流52

3.4.1短路电流的运算表达式52

3.4.2运算式的展开54

3.4.3短路电流表达式55

3.5线路电阻对短路电流的影响64

3.5.1交流侧线路电阻的影响64

3.5.2直流侧线路电阻的影响66

3.5.3线路电阻对交直流同时短路电流影响的仿真研究68

3.6交直流同时短路电流与交流、直流单独短路电流的关系70

3.6.1交流侧短路电流关系70

3.6.2直流侧短路电流关系71

3.7交直流同时突然短路的电磁转矩73

3.7.1交变转矩74

3.7.2平均转矩75

3.7.3总电磁转矩77

3.7.4最大转矩估算77

3.8突然短路工况下的仿真与试验79

3.8.1交流三相突然短路的仿真与试验研究79

3.8.2直流侧突然短路仿真与试验研究81

3.8.3交直流同时突然短路仿真与试验研究83

3.8.4电磁转矩的仿真与试验87

3.9本章小结90

第4章 交流侧带负载时直流侧突然短路过渡过程分析92

4.1短路前稳态运行92

4.1.1负载方程92

4.1.2交流绕组稳态电流92

4.1.3整流绕组稳态电压93

4.1.4矢量图93

4.2直流侧短路后的基本方程94

4.3定转子短路时间常数95

4.3.1特征方程95

4.3.2定子时间常数97

4.3.3转子时间常数99

4.4短路电流99

4.4.1短路电流变化量的运算表达式99

4.4.2 d、 q轴短路电流变化量的展开式100

4.4.3 abc坐标系短路电流101

4.4.4交流侧电压的变化104

4.4.5整流绕组交流侧短路电流近似式106

4.4.6直流侧最大短路电流106

4.5电磁转矩107

4.5.1交变转矩107

4.5.2平均转矩108

4.5.3总电磁转矩109

4.6仿真与试验验证110

4.6.1短路电流110

4.6.2电磁转矩111

4.7交流负载对短路电流的影响113

4.7.1负载大小对短路电流的影响114

4.7.2负载功率因数对短路电流的影响115

4.7.3与空载短路的比较117

4.8本章小结118

第5章 直流侧带负载时交流侧突然短路的过渡过程分析120

5.1对称短路120

5.2不对称短路121

5.3说明122

第6章 短路电流和电磁转矩综合分析126

6.1等互感与不等互感模型对短路电流的影响126

6.1.1对交流侧和直流侧电流的影响126

6.1.2对整流绕组交流侧电流的影响129

6.2典型双绕组发电机额定电压下突然短路冲击电流比较130

6.3典型双绕组发电机额定电压下突然短路冲击转矩比较133

6.4本章小结136

附录139

附录A样机的主要参数139

附录B运算式展开及短路电流计算140

参考文献148