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為了保障核電站、廠礦和船舶推進系統(tǒng)安全可靠運行,應(yīng)急柴油發(fā)電機組必須具有高穩(wěn)定性和快速響應(yīng)特性,這就對同步發(fā)電機及其勵磁系統(tǒng)的設(shè)計提出了更高的要求。

本文采用系統(tǒng)仿真的方法,對應(yīng)急柴油發(fā)電機組的勵磁系統(tǒng)和柴油機電子調(diào)速系統(tǒng)進行了設(shè)計,并通過仿真分析為同步發(fā)電機的設(shè)計提供指導(dǎo)。

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首先根據(jù)國標(biāo)GB/T 2820對應(yīng)急柴油發(fā)電機組的要求,應(yīng)用電力系統(tǒng)穩(wěn)定性理論,以MATLAB軟件為仿真平臺,建立了包括柴油機及其電子調(diào)速器、同步發(fā)電機及其相復(fù)勵無刷勵磁系統(tǒng)在內(nèi)的組仿真模型。

其次,對系統(tǒng)突加、突減60%額定負(fù)載進行了仿真,通過與實驗數(shù)據(jù)對比驗證了所建模型的正確性,并應(yīng)用于實際工程中。

對系統(tǒng)直接帶異步電動機啟動、機組并聯(lián)運行進行了仿真,研究總結(jié)了組中異步電動機zui大起動功率選擇的問題。

通過對異步電動機軟起動原理的研究,建立了異步電動機斜坡電壓軟起動器和恒流軟起動器仿真模型,對直接起動過程和兩種軟起動過程進行了仿真,在仿真結(jié)果基礎(chǔ)上對兩種軟起動器進行了比較,zui終對組帶恒流軟起動的異步電動機進行了仿真,仿真結(jié)果表明軟起動器能夠使起動電流減小到原來1/3,組帶異步電動機起動能力增加為原來的2倍。

zui后,基于MATLAB GUI平臺,設(shè)計了組仿真軟件,使其能夠方便地進行參數(shù)設(shè)置和模型修改,并顯示不同工況下系統(tǒng)的仿真結(jié)果,*地簡化了仿真分析過程,為組的工程設(shè)計提供一種有效的分析手段。