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绕组匝数不变约束条件下的坐标转换和矩阵

【摘要】:以下内容为满足双馈发电机在绕组匝数不变约束条件下的坐标变换及变换矩阵。绕组匝数不变约束条件下的坐标变换所推导出的系统最贴切地反映了电机的物理特征,由此产生的等效电路中的电感与电机设计者正常计算的电感值相一致,正是这些优点使得这种系统被电力工业和发电机制造厂家广泛使用。

以下内容为满足双馈发电机在绕组匝数不变约束条件下的坐标变换及变换矩阵

(一)3s/2r坐标变换

从三相静止坐标系到两相旋转坐标系的变换矩阵C3s/2r及反变换矩阵C2r/3s为

(二)3s/2s坐标变换

从三相静止坐标系A、B、C到两相静止坐标系α-β的变换矩阵C3s/2s及其反变换矩阵C2s/3s

(三)2s/2r坐标变换

由两相静止坐标系α-β到两相旋转坐标系d-q的变换简称2s/2r变换,α轴与d轴的夹角θ1随着时间而变化,变换矩阵C2s/2r及其反变换矩阵C2r/2r

转子电压、电流、磁通从三相变换到d、q两相的变换阵为将C3s/2r中θ1θ2代换。

这种变换的优点是变换前后绕组匝数相等,变换前后存在的问题是变换前后不满足功率不变约束和磁动势不变约束条件,但是正交变换并不与任何特定的有意义的物理情况相一致。绕组匝数不变约束条件下的坐标变换所推导出的系统最贴切地反映了电机的物理特征,由此产生的等效电路中的电感与电机设计者正常计算的电感值相一致,正是这些优点使得这种系统被电力工业和发电机制造厂家广泛使用。

采用以上两种变换最直观的反映是电磁转矩表达式的系数有所不同,采用恒功率变换的电磁转矩表达式的系数是1,采用绕组匝数不变的电磁转矩表达式的系数是3/2。