分散式發電——感應和永磁發電機

電路聯結和分析 電路聯結和分析 電路的聯結和分析

基本信息

書號:978-7-111-28287-7
作者:(英)Loi Lei Lai (中)Tze Fun Chan 孔祥新 等譯
出版日期:2010-1-1
定價:¥59.00

內容簡介

分散式發電有助於促進能源的可持續發展、改善環境並提高綠色能源的競爭力。本書對套用於分散式發電的感應發電機和永磁發電機做了全面說明,從理論、實際設計以及運用三個方面,詳細介紹了感應發電機和永磁發電機套用於分散式發電的最新技術。主要內容包括:分散式發電概述、感應發電機和永磁發電機的特點、單相發電系統中三相感應發電機的相平衡方案、基於Steinmetz聯結的併網單相感應發電機的性能、自勵式感應發電機的電路結構以及性能、自勵式繞線轉子感應發電機的電壓和頻率控制方法及性能、內置永磁轉子的三相同步發電機的性能,以及分散式發電的未來發展趨勢。本書可以為工程師、技術顧問、調試人員以及參與能源的生產和輸送的環境保護者提供極大的幫助,指導他們評估可再生能源的價值以及建立有效的輸電系統。設計人員、操作人員和規劃人員也將會從中收益。對本科生和研究生來說,這也是一本很好的參考書。

目錄

譯者序
原書序
原書前言
原書致謝
作者簡介
第1章 分散式發電
1.1 引言
1.2 發展DG的原因
1.3 DG技術的影響
1.3.1 DG技術
1.3.2 熱量問題
1.3.3 電壓分布問題
1.3.4 故障水平
1.3.5 諧波及其與負載的相互作用
1.3.6 發電設備間的相互作用
1.3.7 系統保護問題
1.4 DG的經濟效應
1.5 DG的發展障礙
1.6 可再生能源
1.7 可再生能源的經濟效益
1.8 電網的互連
1.8.1 電網互連的標準
1.8.2 收費設計
1.9 DG設計的建議和指導
1.10 小結
參考文獻
第2章 發電機
2.1 引言
2.2 同步發電機
2.2.1 永磁材料
2.2.2 永磁發電機
2.3 感應發電機
2.3.1 三相感應發電機和自勵式感應發電機
2.3.2 單相感應發電機和自勵式感應發電機
2.4 雙饋感應發電機
2.4.1 運行
2.4.2 近期研究工作
2.5 總結
參考文獻
第3章 三相感應發電機在單相電力系統中的套用
3.1 引言
3.2 無源電路元件的相平衡
3.2.1 感應發電機的相變換器分析
3.2.2 相平衡方案
3.2.3 實例分析
3.2.4 系統功率因數
3.2.5 功率和效率
3.2.6 恆定相變換器工作原理
3.2.7 小結
3.3 採用Smith聯結的相平衡
3.3.1 基於Smith聯結的三相感應發電機
3.3.2 性能分析
3.2.3 平衡工作原理
3.3.4 實例分析
3.3.5 相平衡電容的影響
3.3.6 雙模工作方式
3.3.7 小結
3.4 基於微控制器的SMIG多模控制
3.4.1 相電壓分析
3.4.2 控制系統
3.4.3 實際套用
3.4.4 實驗結果
3.4.5 小結
3.5 採用線電流注入方法的相平衡
3.5.1 電路連線和工作原理
3.5.2 性能分析
3.5.3 平衡工作原理
3.5.4 實例分析
3.5.5 小結
參考文獻
第4章 基於Steimmetz聯結的併網感應發電機的有限元分析
4.1 引言
4.2 steinmetz聯結和對稱分量法分析
4.3 電機模型
4.4 有限元分析
4.4.1 基礎場方程
4.4.2 定子電路方程
4.4.3 定子反電動勢
4.4.4 轉子電路模型
4.4.5 對所採用方法的評論
4.5 計算方面
4.6 實例分析
4.7 小結
參考文獻
第5章 自主電力系統中的自勵式感應發電機
5.1 引言
5.2 基於steinmetz聯結的三相SEIG
5.2.1 電路聯結和分析
5.2.2 求解方法
5.2.3 電容要求
5.2.4 計算和實驗結果
5.2.5 負載電容的要求
5.2.6 小結
5.3 帶非對稱阻抗和勵磁電容的SEIG
5.3.1 電路模型
5.3.2 性能分析
5.3.3 計算和實驗結果
5.3.4 改進的Steinmetz聯結
5.3.5 簡化的Steinmetz聯結
5.3.6 小結
5.4 為單相負載供電的自調節SEIG
5.4.1 電路聯結和分析
5.4.2 串聯補償電容的作用
5.4.3 實驗結果和討論
5.4.4 負載功率因數的影響
5.4.5 小結
5.5 基於Steinmetz聯結的SEIG
5.5.1 電路聯結和操作原理
5.5.2 性能分析
5.5.3 平衡工作的條件
5.5.4 結果和討論
5.5.5 小結
參考文獻
第6章 自勵式繞線轉子感應發電機的電壓和頻率控制
6.1 引言
6.2 SESmG的特性分析
6.3 頻率和電壓控制
6.4 定子負載可變時的控制
6.5 工程實現
6.5.1 轉子外部電阻的斬波控制
6.5.2 閉環控制
6.5.3 pi控制器的參數整定
6.5.4 動態回響
6.6 小結
參考文獻
第7章 獨立發電系統中的永磁同步發電機
7.1 引言
7.2 帶內置轉子的PMSG的原理及結構
7.3 單位功率因數負載的分析
7.3.1 基於雙軸模型的分析
7.3.2 設計時應考慮的因素
7.3.3 計算結果
7.3.4 實驗結果
7.3.5 小結
7.4 綜合分析
……
第8章 結論
附錄

樣章

第五章 自主電力系統中的自勵式感應發電機
5.1 引言
本章討論了在自主(也稱“獨立”或“孤立”)電力系統中使用的自勵式感應發電機(SEIG)的不同電路結構。為了將基本分析法便於擴展更到複雜的電路結構中,尤其是那些非對稱方式連線的勵磁電容和負載阻抗的一般情形,我們首先考慮使用如圖5.1所示的Steinmetz連線方式。
由於SEIG為孤立負載供電,因此即使轉子速率保持恆定,發電機輸出電壓的頻率也是變化的。為了便於分析,如附表B所示,通過引入頻率標么值a和轉速標么值b,使所有電路參數都以基頻(額定頻率)fbase為參考。因此,SEIG的轉差率標么值為(a-b)/a,表5.1中的每個電壓值都應當乘以a才能得到其實際值。利用電動機慣例來確定等效電路中的電流方向。
為了說明所提分析和求解方法的可行性,對功率為2.2kW三角形連線的感應發電機進行了不同情況的研究,感應發電機的技術參數在附表D.1中列出。
5.2 基於Steinmetz連線的三相SEIG
5.2.1 電路的聯結和分析
圖5.1所示的是為單個電容和單相負載供電的三角形連線三相自勵式感應發電機的Steinmetz連線,電容和滯後相相連[1]。單相負載和A相 (參考相)相連,而激勵電容C則和B相(滯後相)連在一起。除了能夠產生無功功率來提供起始和持續自勵外,C(或相應的復阻抗Zc)還能向定子繞組的“自由”終端注入線電流I2,從而起到相平衡的作用。在首次切斷負載並使用足夠大的電容C時,就能很容易地在單相SEIG中產生電壓了。由於繞阻的非對稱配置,定子相電壓和電流是不平衡的,但是隨著負載的增加,相平衡可以得到改善。如果前面的去勵磁操作使發電機中還沒有建立電壓,在定子繞阻中通入瞬間直流電,以此重新獲得剩餘磁通。用較高的轉速或較大的勵磁電容來啟動發電機,也可以改善發電機的自勵性能。

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