專利名稱：通過電阻法確定永磁發(fā)電機(jī)同步電抗的測(cè)試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過電阻法確定永磁發(fā)電機(jī)同步電抗的測(cè)試方法。
背景技術(shù)：
永磁同步發(fā)電機(jī)是風(fēng)電機(jī)組中最重要的設(shè)備之一,永磁發(fā)電機(jī)同步電抗對(duì)發(fā)電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行分析、故障分析以及維護(hù)與檢修都具有重要作用。同時(shí)，永磁發(fā)電機(jī)同步電抗是建立永磁發(fā)電機(jī)數(shù)學(xué)模型，進(jìn)行計(jì)算機(jī)控制和分析的前提和基礎(chǔ)。由于永磁發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁不變，與常規(guī)發(fā)電機(jī)的類型不同，分析和測(cè)試其同步電抗的方法有一定的難度，目前還沒有針對(duì)永磁發(fā)電機(jī)同步電抗的測(cè)試方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是建立通過電阻法確定永磁發(fā)電機(jī)同步電抗的測(cè)試方法，通過該測(cè)試方法，達(dá)到確定永磁發(fā)電機(jī)直軸同步電抗Xd和交軸同步電抗Xq的目的。本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種通過電阻法確定永磁發(fā)電機(jī)同步電抗的測(cè)試方法，其特征是:采用永磁發(fā)電機(jī)帶電阻負(fù)載的運(yùn)行，并最終確定永磁發(fā)電機(jī)直軸同步電抗Xd和交軸同步電抗Xq,永磁同步發(fā)電機(jī)電阻性負(fù)載的運(yùn)行方程和Xd、Xq的計(jì)算公式為:Xd = (E0 — U.cos Θ — I.cos ( Θ + φ).Ra) / I.sin ( θ + φ)(I)Xq = (U.sin θ + I.sin ( θ + φ).Ra) / I.cos ( θ + φ)(2)式中:I一永磁發(fā)電機(jī)定子電流；U—端電壓；EO—空載電勢(shì)；Ra—定子電阻；Φ—功率因數(shù)角；Θ—功角；Id—直軸電流；Iq—交軸電流。通過永磁發(fā)電機(jī)帶電阻負(fù)載的運(yùn)行，測(cè)試的電氣參量定子電流1、端電壓U、空載電勢(shì)E0、定子電阻Ra、功率因數(shù)角Φ、功角Θ，利用公式(I)、公式(2)，并最終確定直軸同步電抗Xd和交軸同步電抗Xq的值，具體步驟如下:步驟一、進(jìn)行定子電阻Ra的測(cè)試:定子電阻Ra是永磁發(fā)電機(jī)向量圖的構(gòu)成要素之一，測(cè)試出其相電阻，并根據(jù)溫度進(jìn)行適當(dāng)?shù)男拚员阍谕诫娍褂?jì)算時(shí)，考慮定子電阻的影響作用；步驟二、進(jìn)行空載試驗(yàn):測(cè)試空載特性曲線，空載電勢(shì)Etl和初始位置角:永磁發(fā)電機(jī)在不同轉(zhuǎn)速下，其空載電勢(shì)不同，同步電抗也隨之變化，確定負(fù)載時(shí)的功角，必須首先測(cè)試空載下的初始位置角，即空載下一相電壓與轉(zhuǎn)子位置之間的夾角；步驟三、進(jìn)行電阻性負(fù)載試驗(yàn):測(cè)量出電阻性負(fù)載時(shí)永磁發(fā)電機(jī)定子電流1、端電壓U、功率因數(shù)角Φ、功角Θ ；步驟四、根據(jù)以上測(cè)試方法，得到各計(jì)算參量，利用公式(I)、公式(2)，確定繞組直軸同步電抗Xd和交軸同步電抗Xq。永磁發(fā)電機(jī)很多情況下不并網(wǎng)，而是永磁發(fā)電機(jī)單獨(dú)帶純電阻負(fù)載運(yùn)行。永磁發(fā)電機(jī)電阻性負(fù)載時(shí)，輸出電流和電壓方向相同，即矢量夾角為O度。永磁發(fā)電機(jī)帶純電阻負(fù)載運(yùn)行下，測(cè)試的同步電抗，有助于對(duì)這種工況的運(yùn)行特性進(jìn)行分析研究。


圖1:永磁發(fā)電機(jī)電阻性負(fù)載時(shí)運(yùn)行向量圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所不，為永磁發(fā)電機(jī)電阻性負(fù)載時(shí)的運(yùn)行向量圖，永磁發(fā)電機(jī)勵(lì)磁由固定的磁鋼產(chǎn)生磁場，若其轉(zhuǎn)速不變，磁鋼產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)大小不變。永磁發(fā)電機(jī)電阻性負(fù)載時(shí)，輸出電流和電壓方向相同，即矢量夾角為O度?；谌喾€(wěn)態(tài)短路時(shí)永磁發(fā)電機(jī)的向量圖，建立一種通過電阻法確定永磁發(fā)電機(jī)同步電抗的測(cè)試方法，其特征是:采用永磁發(fā)電機(jī)帶電阻負(fù)載的運(yùn)行，并最終確定永磁發(fā)電機(jī)直軸同步電抗Xd和交軸同步電抗Xq，永磁同步發(fā)電機(jī)電阻性負(fù)載的運(yùn)行方程和Xd、Xq的計(jì)算公式:
權(quán)利要求
1.一種通過電阻法確定永磁發(fā)電機(jī)同步電抗的測(cè)試方法，其特征是:采用永磁發(fā)電機(jī)帶電阻負(fù)載的運(yùn)行，并最終確定永磁發(fā)電機(jī)直軸同步電抗Xd和交軸同步電抗Xq,永磁同步發(fā)電機(jī)電阻性負(fù)載的運(yùn)行方程和XcUXq的計(jì)算公式為:Xd = (E0 — U.cos Θ — I.cos ( Θ + φ).Ra) / I.sin ( Θ + φ)Cl)Xq = (U.sin θ + I.sin ( θ + φ).Ra) / I.cos ( θ + φ)(2) 式中: I一永磁發(fā)電機(jī)定子電流； U一端電壓； EO—空載電勢(shì)； Ra—定子電阻； Φ—功率因數(shù)角； Θ 一功角； Id—直軸電流； Iq—交軸電流 通過永磁發(fā)電機(jī)帶電阻負(fù)載的運(yùn)行，測(cè)試的電氣參量定子電流1、端電壓U、空載電勢(shì)E0、定子電阻Ra、功率因數(shù)角Φ、功角Θ，并最終確定直軸同步電抗Xd和交軸同步電抗Xq的值，具體步驟如下: 步驟一、進(jìn)行定子電阻Ra的測(cè)試:定子電阻Ra是永磁發(fā)電機(jī)向量圖的構(gòu)成要素之一，測(cè)試出其相電阻，并根據(jù)溫度進(jìn)行適當(dāng)?shù)男拚?，以便在同步電抗?jì)算時(shí)，考慮定子電阻的影響作用； 步驟二、進(jìn)行空載試驗(yàn):測(cè)試空載特性曲線，空載電勢(shì)Etl和初始位置角:永磁發(fā)電機(jī)在不同轉(zhuǎn)速下，其空載電勢(shì)不同，同步電抗也隨之變化，確定負(fù)載時(shí)的功角，必須首先測(cè)試空載下的初始位置角，即空載下一相電壓與轉(zhuǎn)子位置之間的夾角； 步驟三、進(jìn)行電阻性負(fù)載試驗(yàn):測(cè)量出電阻性負(fù)載時(shí)永磁發(fā)電機(jī)定子電流1、端電壓U、功率因數(shù)角Φ、功角Θ，確定永磁發(fā)電機(jī)直軸同步電抗Xd和交軸同步電抗Xq; 步驟四、根據(jù)以上測(cè)試方法，得到各計(jì)算參量，利用公式(I)、公式(2)，確定繞組直軸同步電抗Xd和交軸同步電抗Xq。
全文摘要
本發(fā)明的涉及一種通過電阻法確定永磁發(fā)電機(jī)同步電抗的測(cè)試方法，通過該測(cè)試方法，達(dá)到確定永磁發(fā)電機(jī)直軸同步電抗Xd和交軸同步電抗Xq的目的。本發(fā)明通過繪制永磁發(fā)電機(jī)電阻性負(fù)載的運(yùn)行向量圖，推導(dǎo)同步電抗Xd和Xq的計(jì)算公式，進(jìn)行定子電阻Ra的測(cè)試、空載試驗(yàn)、永磁發(fā)電機(jī)帶電阻性負(fù)載運(yùn)行，最終確定繞組直軸同步電抗Xd和交軸同步電抗Xq。永磁發(fā)電機(jī)電阻性負(fù)載時(shí)，輸出電流和電壓方向相同，即矢量夾角為0度。永磁發(fā)電機(jī)帶純電阻負(fù)載運(yùn)行下，測(cè)試的同步電抗，有助于對(duì)這種工況的運(yùn)行特性進(jìn)行分析研究。
文檔編號(hào)G01R27/02GK103235187SQ201310151200
公開日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2013年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月27日
發(fā)明者富立新, 茍智德, 孫玉田 申請(qǐng)人:哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司