研究生学用书 交流电机 动态分析 汤蕴璆张奕范瑜编著 机城工业出版社
研究生教学用书 交流电机动态分析 汤蕴璆张奕黄范瑜编著 徐怡主审 ★ 机械工业出版社·
本书共7章。第1章是预备知识，主要说明交流电机动态分析的 特点、步骤和基本方法，包括坐标变换、等效电路、运动方程和状态 方程的建立及其解法。第2~6章阐明在常用的各种坐标系中，感应 电机和同步电机的运动方程、运算电抗和状态方程的导出，许多经典 电磁瞬态问题的解法和一些典型动态问题的求解。第了章简要地介绍 变频器供电时交流电机的分析。书末有6个附录，包括感应电机和同 步电机动态计算的两个源程序，使读者掌握基本理论后，可较快地进 人实际问题的动态计算。 本书是高等学校电气工程系的研究生教材，也可供高等学校教师 以及电机设计和运行方面的工程技术人员作为参考用书。 图书在版编目(CIP)数据 交流电机动态分析/汤蕴璆等编著，一北京：机械工业出版社， 2004.10 研究生教学用书 ISBN7-111-15321-9 I,交，，Ⅱ.汤，…Ⅲ，交流电机-动态一分析-研究生-教 材IV.TM340.13 中国版本图书馆CJP数据核字(2004)第098333号 机械工业出版社（北京市百万庄大街22号邮政编码100037） 责任编辑：卢若薇版式设计：冉晓华责任校对：李秋荣 封面设计：鞠杨责任印制：李妍 北京机工印刷厂印刷·新华书店北京发行所发行 2005年1月第1版·第1次印刷 1000mm×1400mmB5·9.75印张·358千字 定价：28.00元 凡购本书，如有缺页、倒页、脱页，由本社发行部调换 本社购书热线电话(010)68993821、88379646 封面无防伪标均为盗版
前言 交流电机瞬态分析”是电机及其控制专业研究生的一门学位课程,但是 到目前为止,尚没有一本合适的教村。在同步电机方面,国内有几本专著 但是篇福一般较大,内容稍偏,并且缺少动态分析的内容;感应电机方面可 作为教材的著作更少。国外方面1985年以后有几本较好的专著,但篇幅一般 较大;有的偏重于用模拟计算机求解,有的着重用空间向量法进行分析,对 同步电机中许多经典蚋瞬态间題敦少涉及。有鉴于此,编写一本适合于研究 生使用、篇幡适中的教材是十分必要的。 本书的特点是:①理论与实际并重。一方面对交流电机瞬态和动态分析 的基本理论,如坐柝变换,常用坐标系中交流电机的运动方程,状态方程及 其解法,运算电抗和等效电路等内容,给予较大的重视;另一方面对交流电 机运行中发生的许多实豚问題,如突然短路问题,动态运行间题等,都有较 为详细的分析和阐述;最后在附录中列出感应电机和同步电机动态计算的两 个源程序,使读者一旦掌握了基本理论,即可较快地进行各种实际动态问题 的计算。②同步电机和感应电机并重。亩于同步电机和感应电机的理论和分 析方法有许多内在的联系,加上在电力系统和工业企业中这两种电机应用十 分广泛,因此在内容选择上,作者采用同步电机和感应电机两者并重的方针。 ③瞬态问题和动态问瘛兼顾。交流电机的瞬态研究已有70多年的历史,许多 问趣及其解答已成为经典知识,读者应当了解或掌握,以便在解决同类问题 时有所遵循和借鉴。至于动态问题,则是近20年来国际上的研究方向和重 点。由于动态问题的运动方程是非线性傲分方程组,过去无法求解,现在可 以用计算机和数值法求得具体问題的数值解;另外,某些问题过去在一系列 假定下得到了近似的解析解,现在要重新审视、检查其结果;总之这方面 还有许多工作要做。作者希望,本书的出版能为此起到一定的推动作用。④ 篇幅适中。本书正文30多万字,主要内容可作为研究生教材,部分内容则可 作为深入进行科研工作的引导。 本书的前6章和附录A、B、C、D由汤蘿编写,第7章由张奕黄和范 瑜编写,附录E由沈阳工业大学谢德馨教授编制,附录F由沙洲工学院汤晓 燕讲师编制。全书承哈尔瘓大电机研究所徐恰高级工程师审稿,并提出许多 宝贵意见,对此作者表示深切的谢意。本书的出版得到北京交通大学电气工 程学院领导的大力支持,作者亦向他们表示感谢。 作者 于北京交通大学 2004年4月
主要符号表 A 状态方程中的系统矩阵 H机组的惯性常数 120°相量算子 时间步长 120向量算子 I4,F同步电机直轴和交轴电流4、i的 状态方程中的控制矩阵 拉氏变换 新、旧坐标系之间电流(电压)的变 同步电机励磁电流i的拉氏变换 换矩阵 同步电机直轴阻尼绕组电流iD的 C,定子电流的变换矩阵 拉氏变换 转子电流的变换矩阵 fA,ia,i定子A相、B相和C相的电流相 Eor 同步电机定子激磁电动势的幅值 e1,e2,e3三回路电路中回路1、2、3的外加i,j,i。感应电动机转子a相、相和c相 电动势 的电流相量 ese4在如0坐标系中电动势的直轴和i,i,i相量对称分量变换中的正序 交轴分量 负序和零序电泷相量 eet在b0坐标系中电动势的前进和i4,i。同步电机定子的直轴和交轴电流 后退分量 相量 F(t)计及电阻影响时线间或单相突然isM,iao采用电动机惯例时,同步电机 短路时定子短路电流中基波和奇 定子的直轴和交轴电流相量 次谐波项的修正因数 j:感应电动机的定子基波电流相量 F(s)f(t)的拉氏变换 fn感应电动机的定子k次谐波电流 F 旋转电压系数矩阵 相量 坐标变换后,在新坐标系中的旋转感应电动机转子基波电流相量的 电压系效矩阵 归算值 G(t)计及电阻影响时,线间或单相突然()计及电阻时,线间或单相短路时励 短路时定子短路电流中直流和偶 磁电流瞬态自曲分量的修正项 次谐波项的修正因数 l(t)计及电阻时,线间或单相短路时直 G(p)用徽分算子p表达时励磁绕组的 轴阻尼绕组电流的修正项 传递函数 Ii的拉氏变换 G(s)励磁绕组的传递函数 ir的拉氏变换 Gp(s)直轴阻尼绕组的传递函数 i,is,ic同步电机(感应电机)定子A相、B 旋转电感矩阵(转矩矩阵) 相和C相电流的瞬时值 逆变器的开关函数 ib,。感应电动机转子a相、b相和c相 gABC,g在ABC和ap0坐标系中逆变器 电流的瞬时值 的开关矩阵 i,i,it双笼型电动机下笼等效三相绕组