Дискретные методы анализа режимов синхронных электрических машин с вентильными системами возбуждения

• Автор: Федотов, Александр Иванович
• Шифр специальности: 05.09.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1997
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 444 с.

КАЗАНСКИЙ ФИЛИАЛ МОСКОВСКОГО ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)
На правах рукописи
ФЕДОТОВ Александр Иванович
ДИСКРЕТНЫЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА РЕЖИМОВ СИНХРОННЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН С ВЕНТИЛЬНЫМИ СИСТЕМАМИ ВОЗБУЖДЕНИЯ
Специальность 05.09.01 - электромеханика
ДИССЕРТАЦИЯ
на соискание ученой степени доктора технических наук
О/'

Казань

РЕФЕРАТ
Диссертация 322 стр., 10 табл., 78 рис., 226 библ.
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА, УПРАВЛЯЕМЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, СИСТЕМА
ВОЗБУЖДЕНИЯ, РЯДЫ ФУРЬЕ, ЛОКАЛЬНОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ
Объектом исследования является электрическая машина с управляемым преобразователем в ее цепи в переходном и установившемся режимах.
Цель работы - создание математической модели переходных и установившихся режимов работы синхронной электрической машины с учетом действия преобразователя системы возбуждения на базе дискретизации непрерывных процессов.
Разработана теория дискретизации непрерывных процессов с использованием локальных рядов Фурье и локального преобразования Фурье. На ее основе созданы математические модели в ступенчатых изображениях и в конечно-разностном виде для управляемых преобразователей в электрических цепях с постоянными параметрами с учетом длительности коммутационных процессов.
Сформированы дискретные математические модели синхронных электрических машин с системами независимого, бесщеточного и самовозбуждения. Рассмотрены возможности аналитического и численного их решения.
С использованием универсального метода расчета электромагнитных полей и процессов разработана математическая модель для определения условий выбора оптимального исполнения дополнительной обмотки в гармонических системах возбуждения синхронных электрических машин.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1. МЕТОДЫ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ВЕНТИЛЬНЫХ
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЯХ
1.1. ВВОДНЫЕ ЗАМЕЧАНИЯ
1.2. МЕТОДЫ РАСЧЕТА ПО ИНТЕРВАЛАМ ЛИНЕЙНОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ
1.2.1. Общие положения, принимаемые при математическом моделировании электрических цепей с вентильными преобразователями
1.2.2. Методы "припасовывания" результатов (кусочнолинейные методы)
1.2.3. Метод обобщенных или разрывных функций
1.3. МЕТОД РАЗНОСТНЫХ УРАВНЕНИЙ
1.4. СПЕКТРАЛЬНО-ОПЕРАТОРНЫЙ МЕТОД РАСЧЕТА ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПРОЦЕССОВ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЯХ С ВЕНТИЛЬНЫМИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯМИ
1.4.1. Основные допущения спектрально-операторного метода
1.4.2. Анализ переходных процессов по усредненным значениям переменных
1.4.3. Комплексное исчисление
1.5. МЕТОД АМПЛИТУД ГАРМОНИЧЕСКИХ СОСТАВЛЯЮЩИХ
1.6. МЕТОД РАСЧЕТА УСТАНОВИВШИХСЯ И ПЕРЕХОДНЫХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПРОЦЕССОВ В СИСТЕМАХ СГ-ВН ПО "НЕИСКАЖЕННОЙ
ЭДС"
1.7. ВЫВОДЫ

и назван Ф-функциями. Следующий шаг состоит в определении оригиналов и установлении границ интервалов коммутации.
Поскольку далее будут использоваться расчетные формулы для управляемого преобразователя, собранного по мостовой схеме, рис. 1.3, запишем их в соответствии с методикой Е1801. Выпрямленный ток на ш-ом интервале повторяемости равен
гзи , , . зи
1Н т (9)={— зт[0-тс(т-1)/3-ф1]+ Кн! 51п(ос4-1Г/3-Ф1) х
V 221 >
- Р1 (0-шяг/З- а) Ч хе Н1Ю-ШТС/3-0С] - 1Ю-шл/3-сс-т(т+1)3}+

r|/3U ,3U
—з1п[0+я/6-тя/3-фз] + <—sin(r +Я/3-Ф1) +
( 3U ч -р!Т(т+1) I/3U
+ UhI —з1п((Х+-яУЗ-ф1) е
2zi > Z3 '
- Рз (0-тя/З-ос- г(m+1}) 1
хе К1Ю-д(т-1)/3-а-г 1 3-
- 1Ш-1Г(ш+1)/3-й]}, (1.1)
где 1[03 - единичная функция.
Коммутационный ток находится по формуле
3U |/3U
jyfm+l) (0) sin(О+Д/З-ШД/З-ф!) sin(б-Д/б-ТПЯ/З-фо) +

д/Зи 1 ч -р2С0-тД/3-ос1
+ [7—31П(оС-Я/6-ф2) + ~iHl je +

3U 1 , ,ч -pi[0-тД/З-ос]
+ 1 sinCrt+Д/З-ф!) + -iHi е . (1.2)
4zi 2 )