電機(jī)學(xué)課件-電機(jī)不對(duì)稱運(yùn)行

第六篇不對(duì)稱第25章電機(jī)不對(duì)稱運(yùn)行第26章機(jī)電轉(zhuǎn)換原理-----不要求第25章電機(jī)不對(duì)稱運(yùn)行25.1對(duì)稱分量法25.2Yyn變壓器單相運(yùn)行25.3異步機(jī)不對(duì)稱運(yùn)行25.4同步機(jī)不對(duì)稱運(yùn)行25.1對(duì)稱分量法25.1.1對(duì)稱的好處25.1.2不對(duì)稱的壞處（困境）25.1.3對(duì)稱分量法25.1.1對(duì)稱的好處關(guān)鍵-----對(duì)稱：1）負(fù)載對(duì)稱：ZA=ZB=ZC2）電源對(duì)稱：

化三相為單相--------化三為單。25.1.2不對(duì)稱的壞處不對(duì)稱：1）負(fù)載不對(duì)稱：ZA≠ZB≠

ZC或者2）電源不對(duì)稱：不能化三為單：要一相一相求解。25.1.3對(duì)稱分量法1對(duì)稱的種類2移相算子a3對(duì)稱序4對(duì)稱分量法的分解定理5分量公式6如何記住分量公式7對(duì)稱分量法的適用前提1對(duì)稱的種類按部位----對(duì)稱電源、對(duì)稱負(fù)載。按物理量----對(duì)稱電壓、對(duì)稱電流、對(duì)稱電勢(shì)、對(duì)稱磁通、等等。按序----對(duì)稱正序、對(duì)稱負(fù)序、對(duì)稱零序。2移相算子a2續(xù)13對(duì)稱序（以電源電壓為例）對(duì)稱正序?qū)ΨQ負(fù)序3續(xù)1：對(duì)稱零序（以電源電壓為例）

三相電壓同大小、同相位。嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，對(duì)稱零序不是三相系統(tǒng)。因?yàn)閷?duì)稱零序的三個(gè)分量，相位相同，實(shí)質(zhì)上是一組單相電壓。4分解定理（以電壓源為例）定理：任意一組不對(duì)稱三相電壓，都可以分解為三組對(duì)稱電壓之和。證明：見(jiàn)下。4續(xù)1：證明：分解方程組演變?nèi)缦拢?/p>

R稱為分解矩陣?？梢?jiàn)，只要分解矩陣R可逆，那么，分解定理便成立。4續(xù)2：事實(shí)上，分解矩陣行列式為：可見(jiàn)|R|≠0，分解矩陣可逆，分解定理成立。證畢。5對(duì)稱分量公式解分解方程組即可得對(duì)稱分量公式（簡(jiǎn)稱分量公式）。6如何記住分量公式：貢獻(xiàn)暗示法1）記A+分量：A+是三相貢獻(xiàn)的算術(shù)平均：A相貢獻(xiàn)就是UA。B相貢獻(xiàn)是aUB---因?yàn)槭茿+，想象UB乘以a與UA同相。C相貢獻(xiàn)是a2UC---因?yàn)槭茿+，想象UC乘以a2與UA同相。2）記A-分量：類推。3）記A0分量：類推。6續(xù)1：

特例驗(yàn)證法1）特例1正系驗(yàn)證：假設(shè)原系是正序?qū)ΨQ的，則新系僅含正系。1）特例2負(fù)系驗(yàn)證：假設(shè)原系是負(fù)序?qū)ΨQ的，則新系僅含負(fù)系。1）特例3零系驗(yàn)證：假設(shè)原系是零序?qū)ΨQ的，則新系僅含零系。6續(xù)2：用正系驗(yàn)證：

正系僅含正系6續(xù)3：用正系驗(yàn)證：

正系不含負(fù)系6續(xù)4：用正系驗(yàn)證：

正系不含零系同理，可用負(fù)系、零系驗(yàn)證。此略。7對(duì)稱分量法的適用前提線性！因?yàn)椋合确纸?，再合成，用了疊加原理。25.2Yyn變壓器單相運(yùn)行25.2.1Yyn單相運(yùn)行的接線、問(wèn)題提法和解題思路25.2.2Yyn的雙方電流25.2.3Yyn的雙方電壓25.2.4Yyn的序電路25.2.5Yyn單相運(yùn)行的電流電壓計(jì)算25.2.6Yyn單相運(yùn)行的中點(diǎn)漂移25.2.1Yyn單相運(yùn)行的接線、問(wèn)題提法和解題思路1接線2問(wèn)題提法3解題思路1Yyn單相運(yùn)行的接線2Yyn單相運(yùn)行的問(wèn)題提法已知：原方線壓、一比三抗（變比、負(fù)載阻抗、激磁阻抗、漏阻抗）。待求：求原副方各相電流、電壓。負(fù)載方程：3Yyn單相運(yùn)行的解題思路1）采用對(duì)稱分量法。2）原方歸算到副方。3）正、負(fù)序不計(jì)激磁電流。即正負(fù)序采用簡(jiǎn)化等值電路。25.2.2Yyn的雙方電流1副方電流：從總量到對(duì)稱分量2原方電流：從對(duì)稱分量到總量3原副雙方總量電流綜觀1

副方電流：從總量到對(duì)稱分量2原方電流：從對(duì)稱分量到總量3原副雙方總量電流綜觀25.2.3Yyn的雙方電壓1副方電壓2原方電壓1Yyn的副方電壓副方：線電壓、相電壓都未必對(duì)稱。現(xiàn)在關(guān)注相電壓：無(wú)論相電壓是否對(duì)稱，都可假設(shè)由三組對(duì)稱分量組成。2Yyn的原方電壓原方：線電壓對(duì)稱，相電壓未必對(duì)稱。無(wú)論相電壓是否對(duì)稱，都可假設(shè)由三組對(duì)稱分量組成?？梢宰C明線壓對(duì)稱時(shí)相壓負(fù)序?yàn)榱恪Ｒ?jiàn)下頁(yè)。2續(xù)1：定理：線壓對(duì)稱相壓無(wú)負(fù)序。證明：思路-----反證法。設(shè)線壓對(duì)稱時(shí)相壓中負(fù)序不為零。由此推出矛盾。2續(xù)2：2續(xù)3：因線壓對(duì)稱故有：結(jié)果與前面的假設(shè)-----相壓負(fù)序分量不為零-----矛盾。證畢。2續(xù)4現(xiàn)在，原方線壓對(duì)稱，故可假設(shè)原方相壓由兩組對(duì)稱分量組成。下面證明，原方相壓正序分量=線壓的根號(hào)3分之一。2續(xù)5：現(xiàn)在，原方線壓對(duì)稱，故可假設(shè)原方相壓由正序、零序兩組對(duì)稱分量組成。下面證明，原方相壓正序分量大小=線壓的根號(hào)3分之一，相位滯后30度。25.2.4Yyn的序電路1正序電路2負(fù)序電路3零序電路

對(duì)應(yīng)各序電壓、電流，有各序的等效電路，簡(jiǎn)稱序電路。1正序電路

第二篇講的等效電路，就是正序電路。因?yàn)楸藭r(shí)電壓、電流都是正序的。2負(fù)序電路

負(fù)序短路阻抗與正序短路阻抗一樣。因?yàn)槿嘧儔浩骷迂?fù)序電壓、流負(fù)序電流，與加正序電壓、流正序電流沒(méi)有差別。

前已證明：線壓對(duì)稱則相壓無(wú)負(fù)序?，F(xiàn)電源電壓對(duì)稱，故負(fù)序相壓=0，原邊短路。但請(qǐng)注意：線壓對(duì)稱不能保證相壓無(wú)零序。因此，線壓對(duì)稱，相壓未必對(duì)稱。3零序電路

零序變量：因副方為yn接，故零序電流可以≠0。零序阻抗：包括零序漏阻抗、零序激磁阻抗。

零序變量：因原方為Y接，故零序電流=0。但零序電壓未必為零。

組式三相變，零序主磁通所經(jīng)磁路與正序主磁通的一樣，故Zm0與Zm+一樣。心式三相變，零序主磁通只能走油+箱壁，故Zm0僅比漏阻抗略大，比Zm+小得多。心式三相變典型數(shù)據(jù)如下：

Zm0*=0.6，Zk*=0.5，Zm+*=30。Zm+*是Zm0*的50倍！3續(xù)1：零序漏阻抗與正、負(fù)序無(wú)異。因?yàn)樗⒌穆┐艌?chǎng)無(wú)異。

零序激磁阻抗則可能相差甚大----與磁路系統(tǒng)有關(guān)。原邊開(kāi)路，副邊加單相電壓。3續(xù)2：零序激磁阻抗的測(cè)定25.2.5Yyn單相運(yùn)行的電流電壓計(jì)算1電流計(jì)算2電壓計(jì)算

1電流計(jì)算正序負(fù)序零序各序電壓方程：1續(xù)11續(xù)21續(xù)3電流公式：負(fù)載電流等于原方相壓歸算值與等效阻抗之比。等效阻抗=負(fù)載阻抗與三分之一零序激磁阻抗之和。啟示：如果零序激磁阻抗很大（組式三相變），則單相負(fù)載電流很小，無(wú)論ZL是大是小，哪怕短路。1續(xù)4可見(jiàn)，連短路電流都只有正序激磁電流的3倍大。要知道正、負(fù)序激磁電流都是很小的，一般只有額定電流的百分之十。結(jié)論，Yyn組式三相變不能帶單相負(fù)載。因?yàn)殡娏魃喜蝗?，被Zm0限制死了。如果ZL=0，即短路，那么，對(duì)組式三相變有：2電壓計(jì)算：負(fù)序?yàn)榱阏蜇?fù)序零序從序電路可見(jiàn)，原方電壓只有兩序，副方電壓三序都有。然而，副方負(fù)序電壓僅為漏阻抗壓降，故可忽略。如此一來(lái)，原副雙方電壓都只有正、零兩序了。相壓只有正零兩序時(shí)線壓對(duì)稱。2續(xù)1:電壓歸算后，正零兩序原副相等正序

從序電路可見(jiàn)：如果忽略Zk、Z2，那么，原方正序電壓歸算值與副方正序電壓相等、原方零序電壓歸算值與副方零序電壓也相等。零序2續(xù)2:UAB是電源線壓，已知。E0’=Zm0*Ia0。Zm0*可測(cè)。Ia0=(1/3)Ia。Ia已知。變比亦已知。因此，所有相壓均可求。2續(xù)3：原方電壓公式

可見(jiàn)，原方相電壓含正零兩序分量，不對(duì)稱。但是，原方線電壓僅含正序分量，對(duì)稱。2續(xù)4：副方電壓公式

可見(jiàn)，副方相電壓含正零兩序分量，不對(duì)稱。但是，副方線電壓僅含正序分量，對(duì)稱。2續(xù)5:

綜上可得：（忽略漏阻抗）結(jié)論：原方線壓對(duì)稱，原方相壓不對(duì)稱。原方電流不對(duì)稱。忽略漏阻抗時(shí)，副方線壓對(duì)稱、副方相壓不對(duì)稱。計(jì)及漏阻抗時(shí)，副方線壓不對(duì)稱、副方相壓不對(duì)稱。25.2.6Yyn單相運(yùn)行的中點(diǎn)漂移

1三相空載時(shí)的中點(diǎn)2三相對(duì)稱負(fù)載時(shí)的中點(diǎn)3單相短路時(shí)的中點(diǎn)漂移4中點(diǎn)漂移的后果5中點(diǎn)漂移的程度1三相空載時(shí)的中點(diǎn)

原方加正序電壓，副方三相空載時(shí)，副邊電壓方程為：這里的電勢(shì)，都是正序主磁通在副方繞組中感應(yīng)的正序電勢(shì)。1續(xù)1：

原方加正序電壓，副方三相空載時(shí)，線壓三角形為abc。相壓為相量na、nb、nc。中點(diǎn)n位于三角形的重心。中點(diǎn)沒(méi)有偏移。2三相對(duì)稱負(fù)載時(shí)的中點(diǎn)

同理知：原方加對(duì)稱電壓，副方對(duì)稱負(fù)載時(shí)，中點(diǎn)也不偏移。3單相短路時(shí)的中點(diǎn)漂移（設(shè)a相短路）

忽略漏阻抗時(shí)，負(fù)序電壓為零。故：3續(xù)1：?jiǎn)蜗喽搪窌r(shí)的副邊相壓

中點(diǎn)漂移：從重心移到頂點(diǎn)a。3續(xù)2：?jiǎn)蜗喽搪窌r(shí)的原邊相壓

中點(diǎn)漂移：從重心移到頂點(diǎn)A。分析過(guò)程與副邊的完全一樣。4中點(diǎn)漂移的后果

后果：Yyn三相變壓器a相短路時(shí)，中點(diǎn)漂移到頂點(diǎn)，副邊b、c相，原邊B、C相，的相壓都升高到線壓，即增大到原來(lái)的根號(hào)3倍！危及絕緣！！毀掉變壓器?。。『蠊篩yn三相變壓器a相負(fù)載時(shí)，中點(diǎn)也會(huì)漂移，副邊b、c相，原邊B、C相，的相壓也都升高，但不到根號(hào)3倍。負(fù)載越重（即負(fù)載電流越大），中點(diǎn)漂移越遠(yuǎn)，變壓器越危險(xiǎn)！5中點(diǎn)漂移的程