[发明专利]基于改变定子绕组匝数及转子端部结构的时间常数调整方法

说明书

本发明公开了一种基于改变定子绕组匝数及转子端部结构的时间常数调整方法，解决了在大型发电机的仿真模拟试验中，如何便捷调整模拟电机的试验时间常数的问题。将仿真试验模拟发电机定子绕组制作成有多个并列引出线的结构形式；在试验用模拟发电机非驱动端转轴端部（1）与试验用模拟发电机转子励磁绕组端部（2）之间，设置导磁性支撑环（3），在试验用模拟发电机转子励磁绕组端部（2）和导磁性支撑环（3）的外侧，设置转子励磁绕组端部的导磁性护环（5），在试验用模拟发电机转子励磁绕组端部（2）内侧的导磁性支撑环（3）上设置导磁性凸起块（4），组成一个封闭的导磁环形回路；实现了仿真模拟试验对设计的大型发电机的精准指导。

技术领域

本发明涉及一种大型发电机的仿真模拟试验方法，特别涉及一种在仿真模拟大型发电机试验中，通过对试验用电机的绕组匝数以及绕组端部结构进行调整，以实现对仿真模拟试验用电机的时间常数进行调整，使其与设计的大型发电机的时间常数一致或近可能接近，以达到仿真验证设计的大型发电机运行时的稳定性能和动态性能的目的。

背景技术

当设计新型大型同步发电机的电磁系统时，为了预判所设计的大型发电机在未来运行时的稳定性能和动态性能，降低大型发电机的电磁设计失误的风险，通常采用模拟大型发电机的仿真验证方法，对所设计的大型发电机的电磁参数进行模拟验证，具体方法为：在实验室搭建被设计的大型电机的模拟仿真平台，用容量远小于大型同步发电机的仿真模拟试验发电机，来模拟所设计的大容量的同步发电机；用一些模拟负载设备和电网设备，来模拟电网和负载；用专用的控制系统和控制软件，来控制各有关模拟实验设备和系统，这样由实物模拟硬件和模拟软件共同组成了一个试验模拟发电机系统，模拟所设计的大型同步发电机的各种稳态和动态运行工况，以及故障工况,以验证所设计的大型同步发电机的电磁性能的可靠性和稳定性，指导设计人员的设计过程；上述模拟试验发电机组是该模拟系统的重要设备,模拟试验发电机组的电磁性能参数，需要基本接近被模拟发电机组的电磁性能参数，特别是一些阻抗参数和时间常数，其中的主要时间常数包括电枢绕组开路时励磁绕组时间常数、直轴瞬变时间常数、直轴超瞬变时间常数、电枢时间常数；在模拟试验过程中，需要使模拟阻抗参数和模拟时间常数，同时做到模拟接近所设计的大型发电机的参数，现有技术是在试验系统中增加一些辅加器件来调整这些动态参数，以实现使其阻抗参数和时间常数达到设计电机的目的；最常见的方法是：将模拟发电机转子励磁绕组引出后，另行在电机外设置控制箱，在控制箱中，串入附加电感或负电阻，来改变模拟发电机的某些阻抗参数和时间常数，使模拟发电机的阻抗参数和时间常数与设计的大型发电机的阻抗参数和时间常数接近，这种技术方案既额外增加了模拟试验系统的成本，又占用实验室的空间。

在试验室搭建模拟仿真平台后，并进行仿真模拟试验时，首先要对模拟试验发电机的阻抗参数和时间常数进行测试，若得到的模拟试验发电机的阻抗参数和时间常数，与设计的大型发电机的阻抗参数和时间常数不一致时，就需要对模拟试验发电机，进行电磁参数的调整；现有技术是通过对模拟仿真平台上的电机外设置的控制箱中的电抗器等器件进行调整，来完成对模拟试验发电机的阻抗参数和时间常数进行调整的，这种调整方法存在调整过程烦杂，设备投资较大，试验装置占用空间大的问题。

发明内容

本发明提供了一种基于改变定子绕组匝数及转子端部结构的时间常数调整方法，解决了在大型发电机的仿真模拟试验中，如何便捷调整模拟电机的时间常数的技术问题。

本发明是通过以下技术方案解决以上技术问题的：