同步发电机转子运动方程 及隐极机功率特性 一、同步发电机转子运动方程 1.转矩与电角度的关系 ●根据旋转物体的力学定律，同步发电机组 转子的机械角加速度与作用在转子轴上的 不平衡转矩△M之间有如下关系：Ja=△M
同步发电机转子运动方程 及隐极机功率特性 一、同步发电机转子运动方程 1. 转矩与电角度的关系
Ja=J d 2=△M=M-ME-MD (1) d 其中：J一转子转动惯量，kg·m &一转子机械角加速度，rad/s2,a= dt 2一转子机械角速度，rad/s t一时间，s △M一不平衡功率，N·m (扭矩的定义是「垂直方向的力乘上与旋转中心的距离」，公制单位为牛顿-米(N-) (对直线运动的物理，力与在力的作用下移动的距离乘积就是功，即焦耳=牛顿米) M,一原动机机械转矩 ME—发电机电磁转矩 MD—阻尼转矩
当发电机以额定转速2。（同步转速，机械角速度）旋转时， 发电机转子动能可以表示为： 2W (2) 2 2 W表示额定转速下，转子动能，单位为焦耳(J)。 将式(2)代入式(1)，得： do 2W,d =AM (3) dt dt 到目前为止，所有表达式都是有名值之间的关系。 后面将各变量标么化
假设取功率基值为S。,转子机械角速度基值为2。， 那么转矩基值则为M。= Sa (M单位N·m,角速度单位rad/s,M2的单位N.m/s, 即焦耳秒，功率单位。) 式(3)两边同除以转矩基值Ma,得： 2Wd21△M o dt Me Ma
左边= Wd29 ds, 红2亚2红.2 2 dt SB Sa dt Se dt 右边=△M (4) d92*=△M. 左边=右边→T 2=△M,表示了不平衡转矩与转子机械角速度的关系。 dt 其中，工=2那.2， 称为发电机惯性时间常数，单位为秒。 SB (W是动能，单位为焦耳，S为功率，单位时间上做的功， 单位为瓦特（焦耳/秒），所以T,的单位=能量单位/功率单位=秒)