《雙繞組交直流發(fā)電機過渡過程分析及應用》結(jié)合雙繞組發(fā)電機的特點和工程需要，系統(tǒng)深入地研究并簡化了雙繞組發(fā)電機的數(shù)學模型，得出了適用于解析分析和電路模型仿真的基本方程和等效電路。在此基礎(chǔ)上，用解析、仿真和試驗的方法，系統(tǒng)研究了雙繞組發(fā)電機在交直流側(cè)同時突然短路、交流側(cè)帶負載時直流側(cè)突然短路、直流側(cè)帶負載時交流側(cè)突然短路等三種工況下的運行特點�！峨p繞組交直流發(fā)電機過渡過程分析及應用》供從事新型發(fā)電機研發(fā)設(shè)計的科研人員使用，也可供高等院校電機工程等專業(yè)高年級師生參考。
《雙繞組交直流發(fā)電機過渡過程分析及應用》是海軍工程大學教授、博士生導師軍隊科技領(lǐng)軍人才培養(yǎng)對象、政府特殊津貼專家孫俊忠教授關(guān)于雙繞組交直流發(fā)電機的科研成果專著，非常具有參考價值！
在艦船、飛機、移動通信站、石油鉆井平臺等獨立系統(tǒng)中，經(jīng)常同時需要體積小、重量輕的高品質(zhì)交流電源和直流電源，為此馬偉明院士提出了雙繞組交直流發(fā)電機系統(tǒng)的解決方案。
雙繞組交直流發(fā)電機因其優(yōu)化設(shè)計，可很好地滿足移動系統(tǒng)對電源品質(zhì)、體積和重量的嚴格要求，并顯著降低成本。隨著綜合全電力系統(tǒng)的迅速發(fā)展，其必將在艦船、飛機、移動通信站和石油鉆井平臺等系統(tǒng)中獲得越來越廣泛的應用。由于涉及兩套繞組復雜的電磁影響，雙繞組交直流發(fā)電機的過渡過程十分復雜，尤其是解析分析更是特別困難，而本書正是針對這一問題而展開論述的。
本書是作者從事該領(lǐng)域多年研究的成果總結(jié)，研究方法主要采用等效電路的方法，提出了準確反映兩套繞組電磁耦合關(guān)系的多相電機等效電路；在此基礎(chǔ)上，針對該型電機出線端各類短路工況，給出了各故障情況下電流和電磁轉(zhuǎn)矩解析求解和仿真分析的方法，從而全面、系統(tǒng)地研究了雙繞組交直流發(fā)電機的過渡過程特性。本書提出的分析方法不僅有效地解決了雙繞組交直流發(fā)電機過渡過程分析的難題，而且對于其他特種電機特性分析具有很好的借鑒作用，為解決多相電機復雜電磁分析提供了一種簡明方法。
本書共包括６章：第１章緒論，主要介紹雙繞組交直流發(fā)電機的產(chǎn)生背景、研究現(xiàn)狀與研究內(nèi)容；第２章基本電磁關(guān)系和電路模型，主要對雙繞組交直流發(fā)電機基本電磁關(guān)系進行了分析與數(shù)學建模；第３、４、５章分別為交直流同時突然短路、交流側(cè)帶負載時直流側(cè)突然短路、直流側(cè)帶負載時交流側(cè)突然短路的過渡過程分析，主要針對雙繞組交直流發(fā)電機不同短路故障工況下的電流與電磁轉(zhuǎn)矩進行分析、仿真與試驗驗證；最后一章則重點對雙繞組交直流發(fā)電機短路電流和電磁轉(zhuǎn)矩問題進行了綜合分析與比較。
本書的撰寫是在我的導師馬偉明院士的精心指導下完成的，謹以此書獻給馬偉明院士。
蔡巍博士在本書編寫過程中，做了大量工作，在此表示衷心感謝。
由于作者水平所限，書中難免存在缺點和錯誤，歡迎讀者批評指正。
孫俊忠
孫俊忠
1983年-1990年，海軍工程學院本科、碩士
1999年-2002年，海軍工程大學，電氣工程專業(yè)博士
2003年-2005年，清華大學電氣工程博士后科研流動站工作
現(xiàn)為海軍潛艇學院教授，博士生導師，軍隊科技領(lǐng)軍人才培養(yǎng)對象，政府特殊津貼專家。研究領(lǐng)域包括電機過渡過程、電機與電器設(shè)備檢測、電力電子技術(shù)應用等。獲國家科技進步一等獎1項，軍隊科技進步一等獎2項，軍隊教學成果二等獎1項，軍隊科技進步三等獎4項，發(fā)明專利1項，推廣應用科研成果6項。指導研究生10余名，博士后1名，撰寫學術(shù)論文26篇，榮立二等功2次。
前言
符號表
第１章 緒論１
１.１ 雙繞組發(fā)電機產(chǎn)生背景和意義１
�。�.２ 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及存在問題３
１.２.１ 多相電機及發(fā)電機整流系統(tǒng)研究３
�。�.２.２ 雙繞組發(fā)電機研究７
�。�.２.３ 雙繞組發(fā)電機突然短路研究８
１.３ 本書主要內(nèi)容１１
第２章 基本電磁關(guān)系和電路模型１４
�。�.１ 概述１４
�。�.１.１ 結(jié)構(gòu)特點１４
２.１.２ 基本假設(shè)１４
�。�.１.３ 正方向選擇１５
�。�.２ 基本方程１５
�。�.２.１ 簡化假設(shè)１６
�。�.２.２ 定子方程１６
�。�.２.３ 轉(zhuǎn)子方程２０
２.３ 耦合關(guān)系２０
�。�.４ 十二相整流繞組的等效２３
�。�.４.１ 基本思想２３
２.４.２ 等效后的電磁量２３
�。�.４.３ 等效后的基本方程２３
�。�.５ 等效整流繞組的折算２４
�。�.５.１ 折算后的電磁量２４
２.５.２ 折算后的基本方程２５
�。�.６ 等效電路和運算電抗２６
�。�.６.１ 磁鏈等效電路２６
２.６.２ 電壓等效電路２８
�。�.６.３ 參數(shù)換算關(guān)系２９
２.６.４ 運算電抗２９
�。�.６.５ 超瞬變、瞬變和同步電抗３２
�。�.６.６ 時間常數(shù)３２
�。�.７ 輸出功率和電磁轉(zhuǎn)矩３３
�。�.７.１ 輸出功率３３
�。�.７.２ 電磁轉(zhuǎn)矩３４
２.８ 電路仿真模型３４
�。�.８.１ 基本方程和等效電路３５
�。�.８.２ 電路仿真模型３８
�。�.９ 本章小結(jié)４３
第３章 交直流同時突然短路過渡過程分析４６
�。�.１ 引言４６
�。�.２ 短路后的基本方程４７
�。�.２.１ 穩(wěn)態(tài)空載運行４７
�。�.２.２ 突然短路后的基本方程４７
�。�.３ 定轉(zhuǎn)子短路時間常數(shù)４８
３.３.１ 特征方程４８
�。�.３.２ 定子時間常數(shù)５０
�。�.３.３ 轉(zhuǎn)子時間常數(shù)５１
３.４ 短路電流５２
�。�.４.１ 短路電流的運算表達式５２
３.４.２ 運算式的展開５４
�。�.４.３ 短路電流表達式５５
�。�.５ 線路電阻對短路電流的影響６４
３.５.１ 交流側(cè)線路電阻的影響６４
�。�.５.２ 直流側(cè)線路電阻的影響６６
３.５.３ 線路電阻對交直流同時短路電流影響的仿真研究６８
�。�.６ 交直流同時短路電流與交流、直流單獨短路電流的關(guān)系７０
�。�.６.１ 交流側(cè)短路電流關(guān)系７０
３.６.２ 直流側(cè)短路電流關(guān)系７１
�。�.７ 交直流同時突然短路的電磁轉(zhuǎn)矩７３
·Ⅵ· 雙繞組交直流發(fā)電機過渡過程分析及應用
�。�.７.１ 交變轉(zhuǎn)矩７４
�。�.７.２ 平均轉(zhuǎn)矩７５
�。�.７.３ 總電磁轉(zhuǎn)矩７７
３.７.４ 最大轉(zhuǎn)矩估算７７
�。�.８ 突然短路工況下的仿真與試驗７９
�。�.８.１ 交流三相突然短路的仿真與試驗研究７９
�。�.８.２ 直流側(cè)突然短路仿真與試驗研究８１
３.８.３ 交直流同時突然短路仿真與試驗研究８３
�。�.８.４ 電磁轉(zhuǎn)矩的仿真與試驗８７
３.９ 本章小結(jié)９０
第４章 交流側(cè)帶負載時直流側(cè)突然短路過渡過程分析９２
�。�.１ 短路前穩(wěn)態(tài)運行９２
�。�.１.１ 負載方程９２
�。�.１.２ 交流繞組穩(wěn)態(tài)電流９２
�。�.１.３ 整流繞組穩(wěn)態(tài)電壓９３
�。�.１.４ 矢量圖９３
�。�.２ 直流側(cè)短路后的基本方程９４
�。�.３ 定轉(zhuǎn)子短路時間常數(shù)９５
�。�.３.１ 特征方程９５
４.３.２ 定子時間常數(shù)９７
�。�.３.３ 轉(zhuǎn)子時間常數(shù)９９
４.４ 短路電流９９
�。�.４.１ 短路電流變化量的運算表達式９９
４.４.２�。洹ⅲ褫S短路電流變化量的展開式１００
�。�.４.３�。幔猓阕鴺讼刀搪冯娏鳎保埃�
�。�.４.４ 交流側(cè)電壓的變化１０４
４.４.５ 整流繞組交流側(cè)短路電流近似式１０６
�。�.４.６ 直流側(cè)最大短路電流１０６
４.５ 電磁轉(zhuǎn)矩１０７
�。�.５.１ 交變轉(zhuǎn)矩１０７
４.５.２ 平均轉(zhuǎn)矩１０８
�。�.５.３ 總電磁轉(zhuǎn)矩１０９
４.６ 仿真與試驗驗證１１０
目 錄·Ⅶ
�。�.６.１ 短路電流１１０
４.６.２ 電磁轉(zhuǎn)矩１１１
�。�.７ 交流負載對短路電流的影響１１３
�。�.７.１ 負載大小對短路電流的影響１１４
�。�.７.２ 負載功率因數(shù)對短路電流的影響１１５
�。�.７.３ 與空載短路的比較１１７
４.８ 本章小結(jié)１１８
第５章 直流側(cè)帶負載時交流側(cè)突然短路的過渡過程分析１２０
�。�.１ 對稱短路１２０
�。�.２ 不對稱短路１２１
�。�.３ 說明１２２
第６章 短路電流和電磁轉(zhuǎn)矩綜合分析１２６
６.１ 等互感與不等互感模型對短路電流的影響１２６
�。�.１.１ 對交流側(cè)和直流側(cè)電流的影響１２６
�。�.１.２ 對整流繞組交流側(cè)電流的影響１２９
６.２ 典型雙繞組發(fā)電機額定電壓下突然短路沖擊電流比較１３０
�。�.３ 典型雙繞組發(fā)電機額定電壓下突然短路沖擊轉(zhuǎn)矩比較１３３
�。�.４ 本章小結(jié)１３６
附錄１３９
附錄Ａ 樣機的主要參數(shù)１３９
附錄Ｂ 運算式展開及短路電流計算１４０
參考文獻１４８
符 號 表
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