自激異步發(fā)電機帶載能力的研究.pdf

1、在可再生能源開發(fā)和飛機、艦船等軍事裝備應(yīng)用過程中，異步發(fā)電機作為獨立電力系統(tǒng)中的發(fā)電裝置具有明顯的優(yōu)勢，對此進行研究對充分利用可再生能源和提高軍事裝備戰(zhàn)斗力起著重要的推動作用。雖然自激異步發(fā)電機具有異步電機固有的優(yōu)點，但其帶負載能力較差，本文針對這一缺點做了相關(guān)研究，并提出了合理的無功補償方案。
　　 根據(jù)自激異步發(fā)電機在基值頻率下的穩(wěn)態(tài)等值電路，建立了穩(wěn)態(tài)模型，分析其在不同負載下的外特性和輸出功率，并確定了不同功率因數(shù)負載下的

2、臨界負載阻抗。然后利用異步發(fā)電機在兩相靜止坐標(biāo)系下的暫態(tài)等值電路，推導(dǎo)狀態(tài)方程，分析了負載變化對暫態(tài)電壓的影響，并由狀態(tài)矩陣的主特征根實部確定了使發(fā)電機保持自激的臨界條件。
　　 提出了電容短并勵和電容長并勵連接兩種無功補償方案，通過分析比較得知電容短并勵連接為理想方案。以電壓調(diào)整率的絕對值作為異步發(fā)電機的電壓穩(wěn)定性判斷指標(biāo)，在負載功率因數(shù)給定的情況下，兩次利用一維優(yōu)化法確定發(fā)電機的最佳短并勵電容值。分析結(jié)果表明，最佳短并勵電容

3、的無功補償可使發(fā)電機具有理想的電壓穩(wěn)定性。
　　 根據(jù)帶阻感負載運行的狀態(tài)方程，以短并勵連接異步發(fā)電機穩(wěn)定運行時的激磁電感為依據(jù)判斷其在投入給定負載時維持自激發(fā)電可行性，并確定異步發(fā)電機維持自激所需的臨界短并勵電容值。同時，利用異步發(fā)電機的暫態(tài)模型直觀地分析了不同短并勵電容對機端電壓和輸出電壓暫態(tài)過程影響。
　　 論文中的仿真計算均有相應(yīng)的實驗作驗證，計算結(jié)果與實驗結(jié)果吻合較好，證明了分析方法的正確性和數(shù)學(xué)模型較高的準(zhǔn)確