直流侧电流断续时不控整流器的动态大信号数学模型建立与验证

通过将带LC滤波的桥式不控整流器近似为定直流脉波周期、定导电角的可控整流器与占空比极小的Boost斩波器级联的系统,提出直流侧电流断续模式(discontinuous current mode,DCM)下不控整流器的一种大信号建模方法,并运用开关函数和谐波平衡原理,分别建立单相、三相桥式不控整流器DCM下的大信号数学模型,该模型具有非线性常微分代数方程组形式。通过与仿真模型进行对比,证明所常微分代数方程组形式。通过与仿真模型进行对比,证明所提出的建模方法是可行的,所建立的大信号数学模型能有效反映不控整流器源侧及负载侧的大扰动特性,且模型维数越高,计算结果越精确。

直流侧电流断续时不控整流器的动态小信号数学模型建立与验证

为解决直流侧电流断续模式(discontinuous current mode,DCM)下不控整流器因扰动过程中直流脉波周期、导电角均可变而不易数学建模的问题,通过研究带LC滤波的m相桥式不控整流器DCM下的稳态模型,得出导电角和电源电压初始相角的非线性约束方程,提出一种将不控整流器近似为定直流脉波周期、定导电角的可控整流器的小信号建模方法,并运用开关函数法和谐波平衡原理,分别建立带LC滤波的单相、三相桥式不控整流器DCM下状态方程形式的小信号数学模型。通过与经实验验证的仿真模型进行对比,证明所提出的建模方法是有效的,所建立的小信号数学模型维数越高,计算结果越精确。

十二相4Y移15°绕组同步发电机三相交叉对接不对称突然短路电流分析

建立了十二相4Y移15°绕组同步发电机αβ0坐标系统的简化数学模型。用归纳法得出了三相交叉对接不对称突然短路统一的端点条件,并进行了简化,从而使解析分析得以大幅简化;根据叠加原理和谐波平衡原理,通过适当近似处理,用解析法分析了发电机三相交叉对接不对称突然短路电流,得出了统一的短路电流表达式和估算最大冲击电流的近似公式。通过试验进行验证,结果表明数学模型和分析方法是准确的。

十二脉波不控整流器直流单极接地短路的动态数学模型

高阻接地的十二脉波不控整流器已广泛应用于船舶、飞机等独立电力系统。这类独立电力系统的十二脉波不控整流器发生单极接地短路时,因二极管导通组合多、暂态过程复杂且时间短,导致其单极接地短路的动态特性难以数学建模。针对该问题,提出一种基于开关函数、谐波平衡原理的动态数学建模方法,建立了十二脉波不控整流器在直流单极接地短路时的大信号数学模型,该模型具有非线性状态方程组形式。通过与物理实验进行对比,证明所提出的建模方法和数学模型的有效性,该模型可准确反映十二脉波不控整流器接地短路暂态特性和短路前、后的稳态平均值特性。

十二相同步发电机突然不对称短路的分析

导出了十二相四Ｙ移１５°绕组同步发电机在α，β，０坐标系中的基本方程。在此基础上，对该类电机的各种突然两相－两相短路情况进行了分析，得出了端点条件的统一描述形式。应用谐波平衡原理，导出了短路电流、电磁转矩和时间常数的解析式，分析结果得到了实验的验证，这种分析方法对其他类型的不对称短路也同样适用。