发电机组的阻尼作用计算方法

2025-09-29 历史故事版权反馈

【摘要】：发电机组的阻尼作用包括由轴承摩擦和发电机转子与气体摩擦所产生的机械性阻尼作用，以及由发电机转子闭合绕组所产生的电气阻尼作用。机械阻尼作用与发电机的实际转速有关，电气阻尼作用则与相对转速有关，要精确计算这些阻尼作用是很复杂的。D∑＞0，即发电机组具有正阻尼作用的情况。由上可知，当D∑＞0时，稳定判据与不计阻尼作用时的相同，仍然是SEq＞0。

发电机组的阻尼作用包括由轴承摩擦和发电机转子与气体摩擦所产生的机械性阻尼作用，以及由发电机转子闭合绕组（包括铁心）所产生的电气阻尼作用。机械阻尼作用与发电机的实际转速有关，电气阻尼作用则与相对转速有关，要精确计算这些阻尼作用是很复杂的。为了对阻尼作用的性质有基本了解，假定阻尼作用所产生的功率都与转速呈线性关系，于是对于相对运动的阻尼功率可表示为

式中　D∑——综合阻尼系数。

计及阻尼作用之后，发电机的转子运动方程为

线性化的状态方程为

其矩阵形式为

其特征方程为

特征值为(https://www.chuimin.cn)

下面分两种情况来讨论阻尼对稳定性的影响。

（1）D∑＞0，即发电机组具有正阻尼作用的情况。当SEq＞0，且时，特征值为两个负实数，Δδ（t）将单调地衰减到零，系统是稳定的。这通常称为过阻尼情况。当SEq＞0，但时，特征值为一对共轭复数，其实部为与D∑成正比的负数，Δδ（t）将是一个衰减的振荡，系统是稳定的；当SEq＜0时，特征值为正、负两个实数。因此，系统是不稳定的，并且是非周期地失去稳定。

由上可知，当D∑＞0时，稳定判据与不计阻尼作用时的相同，仍然是SEq＞0。阻尼系数D∑的大小，只影响受扰动后状态量（如Δδ）的衰减速度。

（2）D∑＜0，即发电机组具有负阻尼作用的情况。在这种情况下，从式（14-6）可以看到，不论SEq为何值，即不论系统运行在何种状态下，特征值的实部总为正值，系统都是不稳定的。例如，当SEq＞0，但时，p1，2＝α±jβ，其中 pagenumber_ebook=253,pagenumber_book=246 方程组的解为这将是一个振幅不断增大的振荡。这种丧失稳定的形式，通常称为周期性地失去稳定，有时又称为自发振荡。

对于实际的多机电力系统，分析方法同上，只是方程的阶数较高，计算复杂一些而已。

发电机组的阻尼作用计算方法

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