[發明專利]一種確定恒速恒頻電氣系統在負載擾動時電磁響應的方法

無效

• 申請號: 200910092866.9
• 申請日: 2009-09-09
• 公開（公告）號: CN101662252A
• 公開（公告）日: 2010-03-03
• 發明（設計）人: 毛雪飛;吳靜;謝莉;霍曉云
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: H02P9/14
• 分類號: H02P9/14
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司
• 代理人: 成金玉;盧 紀

1.一種確定恒速恒頻電氣系統在負載擾動時電磁響應的方法，其特征在于步驟如下：

(1)根據恒速恒頻電源的硬件結構以及電壓調節器的控制方式，建立各個模塊的頻域模型；

(2)根據主發電機的結構與特性，得到描述主發電機電磁特性的時域模型；

式中u_d、u_q、u₀分別為主發電機定子繞組d軸、q軸和0軸電壓；u_f為勵磁繞組電壓；u_D、u_Q為主發電機轉子繞組D軸、Q軸電壓；ψ′_d、ψ′_q、ψ′₀為定子繞組d軸、q軸和0軸磁鏈；ψ′_f為勵磁繞組磁鏈；ψ′_D、ψ′_Q為轉子繞組D軸、Q軸磁鏈；r_a為定子繞組電阻；r_f為勵磁繞組電阻；r_D、r_Q為轉子繞組電阻；i_d、i_q、i₀為定子繞組d軸、q軸和0軸電流；i_f為勵磁繞組電流；i_d、i_Q為轉子繞組D軸、Q軸電流；ω為交流側電壓的角頻率；

(3)將步驟(1)得到的頻域模型與步驟(2)時域模型結合起來，構成恒速恒頻電源系統的混合模型；

(4)聯立混合模型與負載的約束方程，利用頻域模型得到時域模型需要的條件，通過求解微分方程組的方法，得到恒速恒頻電源的電磁響應。

2.根據權利要求1所述確定恒速恒頻電氣系統在負載擾動時電磁響應的方法，其特征在于：所述的步驟(1)中，忽略非線性因素的影響，利用頻域模型得到主發電機輸出相電壓u_o與勵磁繞組電壓u_f的關系：

u_f＝(U_ref-u_oG_b(s))G_f(s)

式中U_ref為主發電機輸出參考電壓；?K_t為檢測環節放大倍數，T_t為檢測環節時間常數，T₁、T₂為較正環節時間常數；?U_dzm為比較器檢測輸入端的電壓紋波幅值，U_PMG為永磁副勵磁機提供的直流電壓，T_a，T_b為超前、滯后時間常數，K_z為整流器放大倍數，K_e為勵磁機放大倍數，T_e為勵磁機時間常數。

3.根據權利要求2所述確定恒速恒頻電氣系統在負載擾動時電磁響應的方法，其特征在于：所述的步驟(3)中，組合頻域模型與時域模型得到頻域、時域混合模型：

4.根據權利要求2所述確定恒速恒頻電氣系統在負載擾動時電磁響應的方法，其特征在于：所述的步驟(4)中，結合混合模型與負載的約束方程，得到確定恒速恒頻電氣系統在負載擾動時電磁響應的方程組：

式中Z_L為負載，u_o為輸出相電壓，i_o為輸出相電流，在某一時刻t₀，根據主發電機輸出的初始狀態u_o0，利用頻域模型得到主發電機勵磁繞組電壓u_f；將u_f代入主發電機時域模型，根據主發電機初始狀態以及負載約束方程，利用求解微分方程組的方法，得到該時刻主發電機的狀態u_d、u_q、u₀、u_D、u_Q、i_d、i_q、i₀、i_f、i_D、i_Q以及u_o、i_o，得到的物理量作為下一步，即為t₀+Δt時刻的初始值，這樣循環迭代，直到計算終止；在以上過程中得到的電壓、電流以及磁鏈為恒速恒頻電源的電磁響應。?