同步电机突然短路分析：电磁扭矩与过渡过程

"同步屯机电磁博短的分析-明基逐鹿软件srm供应商关系管理系统" 本文主要探讨了同步电机在突然三相短路情况下的电磁行为，特别是电磁扭矩的变化。同步电机在正常运行时，其定子各相的漏磁通和无功磁通的总和为零。但在突然短路后，定子磁链会逐渐衰减至零，这一过程的时间常数为\( T_{\lambda} \)。 在短路发生后，定子各相磁链的一般公式可以表示为： \[ \phi_a = E_e T_{\lambda} \cos(\gamma_0), \] \[ \phi_b = E_e T_{\lambda} \cos(\gamma_0 - 120^\circ), \] \[ \phi_c = E_e T_{\lambda} \cos(\gamma_0 + 120^\circ), \] 转换为d、q分量后，可以得到转子磁动势的表达式： \[ \phi_d = \frac{E_e}{\sqrt{2}} \cos(t), \] \[ \phi_q = \frac{E_e}{\sqrt{2}} \sin(t), \] 据此，可以计算出电磁扭矩： \[ M = i_d \phi_d - i_q \phi_q = \frac{E_e}{\sqrt{2}} n \cos(t) + \left[ (\sigma_1 - \sigma_2) E_e \cos(\omega t) + (\sigma_1 + \sigma_2) E_e \sin(\omega t) \right], \] 其中，\( M \)代表电磁扭矩，\( \sigma_1 \)和\( \sigma_2 \)与电机参数相关，\( E_e \)是短路瞬间的电动势，\( n \)是转速，\( t \)是时间。 在忽略电机的绕组及轴承有效电阻时，短路后电磁扭矩主要表现为脉振电磁扭矩，没有恒定的电磁扭矩。脉振电磁扭矩包含基波和二次谐波两个分量，基波分量数值大，衰减慢，与\( \sigma' \)成反比；二次谐波分量数值相对较小，尤其在汽轮发电机中更小，最大值与\( \sigma' \)和\( x_d \)的差异有关。 同步电机在三相突然短路后的电磁特性可以理解为：定子基波电流产生的磁链具有同步速度，而周期电流分量产生的磁链保持静止。这种分析对于理解和预测电机在故障条件下的行为至关重要，对于电机设计、保护系统以及故障恢复策略的制定有着直接的应用价值。 本书《交流电机过渡历程及运行方式的分析》由高景德撰写，详细分析了交流电机的过渡过程和运行模式，适合电机制造和电力系统专业的研究生及科技人员参考，也可作为高校相关专业高年级学生的参考书籍。书中涵盖了交流电机稳态不对称运行、同步电机基础理论、电磁扭矩分析等多个主题，旨在满足高等教育和科技进步的需求。