组内通入的电流频率应
1
为:
f2
p
260
f1S
(34)
f公式34表明,在异步电机转子以变化的转速转动时,只要在转子的三相对称绕组中通入转差频率(即f1S)的电流,则在双馈电机的定子绕组中就能产生50Hz的恒频电势。所以根据上述原理,只要控制好转子电流的频率就可以实现变速恒频发电了。
根据双馈电机转子转速的变化,双馈发电机可有以下三种运行状态:1亚同步运行状态:在此种状态下
1,由转差频率为f2的电流产生的旋转
磁场转速
2与转子的转速方向相同,因此有
2
1。2超同步运行状态:在此种状态下
1,改变通入转子绕组的频率为f2的电
流相序,则其所产生的旋转磁场的转速
2与转子的转速方向相反,因此有
2
1。3同步运行状态:在此种状态下
1,转差频率f20,这表明此时通入转子绕组的电流频率为0,也即直流电流,与普通的同步电机一样。下面从等效电路的角度分析双馈电机的特性。首先,作如下假定:1只考虑定转子的基波分量,忽略谐波分量2只考虑定转子空间磁势基波分量3忽略磁滞、涡流、铁耗4变频电源可为转子提供能满足幅值、频率、功率因数要求的电源,不计其阻抗和损耗。
发电机定子侧电压电流的正方向按发电机惯例,转子侧电压电流的正方向按电动机惯例,电磁转矩与转向相反为正,转差率S按转子转速小于同步转速为正,参照异步电机的分析方法,可得双馈发电机的等效电路,如图31所示:
f根据等效电路图,可得双馈发电机的基本方程式:
UUs12
E1I1R1
E2
I2
R2s
jX1
jX
2
E1
E
2
Im
jXm
I1I2Im
式中:
(35)
R1、X1分别为定子侧的电阻和漏抗
R
2
、
X
2
分别为转子折算到定子侧的电阻和漏抗
Xm为激磁电抗
U1、E1、I1分别为定子侧电压、感应电势和电流
E
2
、
I2
分别为转子侧感应电势,转子电流经过频率和绕组折算后折算
到定子侧的值。
U
2
转子励磁电压经过绕组折算后的值,U
2
s
为
U
2
再经过频率折算后的
值。
f频率归算:
感应电机的转子绕组其端电压为U2,此时根据基尔霍夫第二定律,可写出转
子绕组一相的电压方程:
E2sI2sR2jsX2U2
〉E2ss
I2s
R2s
jX
2
U2s
〉E2
I2s
R2s
jX2
U2s
式中,I2s为转子电流;R2为转子每相电阻。图31表示与式520相对应的
转子等效电路。E2
E2ss
为转子不转时的感应电动势。
绕组归算:
E2
keE2
k
e
I2
R2s
jX2
U2s
keki
I2ki
R2s
jX2
ke
U2s
转子的电磁I2功Rs率2r