恒压驱动参数计算公式(青岛大学吴新振等)

自激感应电机系统在运行点附近线性化后就是一个线性非时变自治系统,首次将Routh判据应用于SEIG的稳定性分析,并以SEIG的自激建压过程为例,说明Routh判据应用于SEIG稳定性分析的可行性,今天小编就来聊一聊关于恒压驱动参数计算公式?接下来我们就一起去研究一下吧!

恒压驱动参数计算公式(青岛大学吴新振等)

恒压驱动参数计算公式

1导语

自激感应电机系统在运行点附近线性化后就是一个线性非时变自治系统,首次将Routh判据应用于SEIG的稳定性分析,并以SEIG的自激建压过程为例,说明Routh判据应用于SEIG稳定性分析的可行性。

2研究背景

笼型转子感应电机作为发电机自激发电在风力发电等新能源发电以及舰船、飞机、钻井平台等独立系统中都得到了广泛的应用。自激感应发电机的分析涉及稳态与暂态两个方面,稳态分析可作为暂态分析的特例来处理,而SEIG暂态分析通常归结于对微分方程组成的数学模型进行求解。Routh判据是系统理论中根据系统特征方程的系数来判断系统稳定性的一种方法。自激感应发电机作为一个自治系统,可以利用Routh判据对其进行稳定分析,通过递推Routh表的参数变化来判断稳定性,不需要求解微分方程。

3论文所解决的问题及意义所解决的问题及意义

基于暂态等效电路的SEIG系统在运行点附近线性化后就是一个线性非时变自治系统。列出自激感应发电机的自治系统状态方程,根据状态矩阵的特征多项式系数列写出自激感应发电机的递推Routh表。

由Routh稳定性判据可知,线性自治系统稳定的充分必要条件是:递推Routh表中第1列各值为正。如果第1列出现小于0的数值,系统就不稳定。

自激感应发电机自激建压的过程相当于自治系统在零初始状态下受到扰动后失去稳定从而发散振荡的过程,所以建压过程对应于系统的不稳定状态,即当递推Routh表1中第1列出现小于0的数值时,自激感应发电机能自激建压。

在电机参数固定的情况下,影响递推Routh表中各项数值大小的只有励磁电容C和转子转速n。固定励磁电容C和转子转速n中的一个数值,让另一个数值从较小的数值开始逐渐增大,当递推Routh表第1列中任意一个数值出现小于0的情况时,对应的励磁电容C和转子转速n就是SEIG的临界建压条件。

4论文方法及创新点

论文将系统理论的方法应用于实际工程系统中,针对自激感应发电机自治系统,建立了系统的状态方程,推导了自激感应发电机建压的递推Routh表,分析了自激建压对应的Routh判据。依据Routh判据计算了临界建压参数,确定了建压参数范围。

5结论

基于SEIG在αβ两相静止坐标系下的暂态等效电路,列出SEIG空载时的自治系统状态方程,计算出状态矩阵的特征多项式,根据状态矩阵特征多项式的各项系数,列出SEIG的递推Routh表。通过Routh稳定性判据计算SEIG给定转速下空载建压的临界最小建压电容值与最大建压电容值。基于Routh稳定性判据的方法快速有效,实验结果验证了该方法的准确性。论文的分析过程说明了Routh判据应用于SEIG稳定性分析的可行性,并为Routh稳定性判据在SEIG其他暂态和稳态运行分析中应用打下了基础。

引用本文

李嘉, 吴新振, 王海峰. 基于Routh判据的自激感应发电机空载建压分析[J]. 电工技术学报, 2018, 33(7): 1523-1530.

Li Jia, Wu Xinzhen, Wang Haifeng. Analysis ofNo-Load Voltage Build-up for Self-ExcitedInduction Generator Based on Routh Criterion. Transactions of China Electrotechnical Society, 2018, 33(7): 1523-1530.

作者及团队简介

吴新振 1964年生,博士、教授,博士生导师,主要从事电机系统分析设计方面的研究工作。于1986、1989和2006年分获清华大学学士、东南大学硕士和清华大学博士学位。近年发表学术论文100余篇,大部分被SCI、EI收录,共承担科研项目20余项,其中主持国家自然科学基金4项、国防预研项目7项,获批发明专利8项,获军队科技进步一等奖1项。指导的研究生中2人获省优秀硕士学位论文奖,另获省研究生优秀科技创新成果奖2次、省研究生优秀实践成果奖1次。

李 嘉 1980年生,女,博士研究生,从事自激感应发电机系统稳定性方面的研究。

王海峰 1992年生,男,硕士研究生,从事自激异步发电机系统分析与控制等方面的研究。

青岛大学吴新振教授团队有教授1人、副教授2人、讲师2人、实验师1人,主要从事电机及其系统的分析、设计与控制方面的研究工作。

团队重要研究方向为自激异步发电机系统的分析与控制,以分析某舰船异步发电机独立电力系统为契机,展开了对民用异步发电机独立电力系统的研究。具体研究工作涉及到异步发电机独立电力系统的稳态运行性能、暂态运行性能、带不对称负载运行性能、带整流负载运行性能、系统带载能力、无功补偿与稳定性等方面。研究范围覆盖传统的三相异步发电机与新兴的多相异步发电机,并从常规的定子单绕组电机拓展至双绕组电机。

在挖掘理论研究深度的同时,始终瞄准应用领域,从事的异步发电独立电力系统分析方面的研究工作在国内处于领先地位,取得了一批同行公认的研究成果。团队目前主持异步发电机方面的国家自然科学基金面上项目“多相整流异步发电机系统容错运行的研究”与“高低压双绕组鼠笼感应发电机的研究”。

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