1. 同步发电机电机方程
时序逻辑电路定义
在数字电路
理论中,时序逻辑电路
是指电路任何时刻的稳态输出不仅取决于当前的输入,还与前一时刻输入形成的状态有关。这跟组合逻辑电路
相反,组合逻辑的输出只会跟目前的输入成一种函数关系。换句话说,时序逻辑拥有储存元件来存储信息,而组合逻辑则没有。
从时序逻辑电路中,可以建出两种形式的有限状态机:
摩尔型有限状态机
:输出只跟内部的状态有关。(因为内部的状态只会在时脉触发边缘的时候改变,输出的值只会在时脉边缘有改变)
米利型有限状态机
:输出不只跟目前内部状态有关,也跟现在的输入有关系。
时序逻辑因此被用来建构某些形式的电脑的内存,延迟跟储存单元,以及有限状态自动机。大部分现实的电脑电路都是混用组合逻辑跟时序逻辑。
时序逻辑电路特点
功能特点
:电路在某采样周期内的稳态输出Y(n),不仅取决于该采样周期内的“即刻输入X(n)”,而且还与电路原来的状态Q(n)有关。(通常Q(n)记录了以前若干周期内的输入情况)
结构特点
:除含有组合电路外,时序电路必须含有存储信息的有记忆能力的电路:触发器、寄存器、计数器
等。
时序电路分类
按“功能、用途”分为:
寄存器
;
计数(分频)器
;
顺序(序列)脉冲发生器
;
顺序脉冲检测器
;
码组变换器
;…
按各触发器的“动作特性”分为:
同步时序电路:电路中所有触发器的状态变化同步进行。其时钟方程:CP1= CP2=…= CPK= CP↓(或CP↑)。即:所有CP端联在一起,由CP信号同一有效沿触发。
异步时序电路:
电路中根本没有CP同步信号。
各触发器不是用同一CP脉冲的同一有效沿触发的。
摩尔(Moore)型和米里(Mealy)型
摩尔型:电路的输出Yn,只取决于各触发器的输出Q n,而与外输入X n无关。即:Yn=F(Q n)。
米里型:电路的输出Yn,不仅取决于各触发器的输出Q n,而且还与外输入X n有关。即:Yn=F(Q n,X n)。
“完全描述的”和“非完全描述的”含有K个状态变量(K个触发器)的时序电路,最多可描述K个不同状态。
若电路功能必须用个状态来描述,则称之为“完全描述的”(二进制的);
若只用个状态中的一部分来描述,则称之为“非完全描述的”(非二进制的)。
以上为数字逻辑电路的基本知识,也可以回答时序逻辑电路有哪些?
具体的器件:
触发器:RS触发器、D触发器、T触发器,JK触发器等;
计数器:74LS161,74LS163,74LS290等;
2. 同步发电机发电过程
1.
同步发电机的工作原理转子是旋转的,其中装设的转子励磁绕组线圈两端与两个彼此绝缘的滑环连接,外界是通过压在滑环上的电刷将直流电送给励磁绕组的,当转子励磁绕组得电后,就会产生磁场,有N极S极。
2.
当转子在原动机的带动下旋转时,三相定子电枢绕组就处在旋转磁场中切割磁力线而感应电势,输出端接入负荷,发电机就会向负载供电
3. 电力系统分析同步发电机的基本方程
同步发电机原理:原动机拖动转子旋转(给电机输入机械能),极性相间的励磁磁场随轴一起旋转并顺次切割定子各相绕组(相当于绕组的导体反向切割励磁磁场)。
同步发电机,即转子转速与定子旋转磁场的转速相同的交流发电机。按结构可分为旋转电枢和旋转磁场两种。当它的磁极对数为p、转子转速为n时,输出电流频率f=np/60(赫兹)。
扩展资料:
同步发电机是一种最常用的交流发电机。在现代电力工业中,它广泛用于水力发电、火力发电、核能发电以及柴油机发电。
同步发电机的外特性一般指在内电势不变的情况下,负载电流变化时,发电机机端电压变化的曲线,主要是测试发电机的纵轴同步电抗,也就是发电机的内阻抗,是同步发电机带负载能力的重要指标。但同步发电机多采用可控硅快速励磁和阻尼绕组,其纵轴同步电抗多为暂态值,远远小于稳态值。
此外由于励磁系统的调节作用,外特性是可以人工制造出来,可以是正的或负的,正的外特性就是机端电压随负载电流增长而降低,负的就是机端电压随负载电流增长而提高,一般励磁系统都可以在正负15%的范围内调节。
4. 同步电机的基本方程
异步电动机电势平衡方程式
1、定子绕组电势平衡方程式
定子绕组接到交流电源上,与电源电压相平衡的电势(压降)包括:
主电势(感应电势):
定子绕组通入三相对称交流电流时,将会产生旋转的主磁通,同时被定子绕组和转子绕组切割,并在其中产生感应电势。
定子绕组感应电势的有效值:E1=4.44f1*N1*Φ1*Kw1
漏磁电势(漏抗压降)
定子漏磁通:仅与定子绕组相匝链。
漏抗压降: E1σ=-jI1*X1σ
电阻压降: R1I1
定子电势平衡方程式:U1=-E1+(R1+jX1σ)I1=-E1+Z1σI1
2、转子绕组的电势及电流
转子绕组的感应电势
转子绕组切割主磁通的转速
主磁通以同步速度旋转
转子以转速n旋转
转子绕组导体切割主磁通的相对转速为(n1-n)=sn1
转子绕组中感应电势的频率:
公式: f2=sf1
结论:由于s很小,转子感应电势频率很低。0.5-3Hz
转子感应电势的有效值
公式:E2S=SE2
感应电势与转差率正比。
对绕线式异步电机,转子绕组每相串联匝数,相数计算方法同定子绕组的计算。
对笼型转子来说,由于每个导条中电流相位均不一样,所以,每个导条即为一相,可见相数等于导条数即转子槽数;每相串联匝数为半匝即1/2。
注意转子不动时(s=1)时的感应电势与转子旋转是感应电势的关系。
转子绕组的阻抗
由于转子绕组是闭合的,所以有转子电流流过。同样会产生漏磁电抗压降。
漏抗公式:X2σs=S*X2σ。漏抗也与转差率正比。转速越高,漏抗越小。
考虑到转子绕组的相电阻后:Z2σs=R2+jSX2σ。
转子绕组中的电流
转子绕组短路,转子电压为0,感应电势全部加在转子阻抗上
转子回路方程: E2S=jI2*Z2σs
5. 同步发电机电机方程图
交流电机的同步转速公式n=60f/p,其中f-电源频率,p-电机极对数。 1.级数是指将数列的项依次用加号连接起来的函数。典型的级数有正项级数、交错级数、幂级数、傅里叶级数等。
2.级数理论是分析学的一个分支;它与另一个分支微积分学一起作为基础知识和工具出现在其余各分支中。
二者共同以极限为基本工具,分别从离散与连续两个方面,结合起来研究分析学的对象,即变量之间的依赖关系──函数。
6. 异步电机方程
使机械元件转动的力矩称为转动力矩,简称转矩。机械元件在转矩作用下都会产生一定程度的扭转变形,故转矩有时又称为扭矩。转矩是各种工作机械传动轴的基本载荷形式,与动力机械的工作能力、能源消耗、效率、运转寿命及安全性能等因素紧密联系,转矩的测量对传动轴载荷的确定与控制、传动系统工作零件的强度设计以及原动机容量的选择等都具有重要的意义。此外,转矩与功率的关系T=9549P/n
电机的额定转矩表示额定条件下电机轴端输出转矩。转矩等于力与力臂或力偶臂的乘积,在国际单位制(SI)中,转矩的计量单位为牛顿・米(N・m),工程技术中也曾用过公斤力・米等作为转矩的计量单位。电机轴端输出转矩等于转子输出的机械功率除以转子的机械角速度。直流电动机堵转转矩计算公式TK=9.55KeIK 。
三相异步电动机的转矩公式为:
S R2
M=C U12 公式 [2 ]
R22+(S X20)2
C:为常数同电机本身的特性有关; U1 :输入电压 ;
R2 :转子电阻; X20 :转子漏感抗; S:转差率
可以知道M∝U12 转矩与电源电压的平方成正比,设正常输入电压时负载转矩为M2 ,电压下降使电磁转矩M下降很多;由于M2不变,所以M小于M2平衡关系受到破坏,导致电动机转速的下降,转差率S上升;它又引起转子电压平衡方程式的变化,使转子电流I2上升。也就是定子电流I1随之增加(由变压器关系可以知道);同时I2增加也是电动机轴上送出的转矩M又回升,直到与M2相等为止。这时电动机转速又趋于新的稳定值。
转矩的类型
转矩可分为静态转矩和动态转矩。
静态转矩是值不随时间变化或变化很小、很缓慢的转矩,包括静止转矩、恒定转矩、缓变转矩和微脉动转矩。
静止转矩的值为常数,传动轴不旋转;
恒定转矩的值为常数,但传动轴以匀速旋转,如电机稳定工作时的转矩;
缓变转矩的值随时间缓慢变化,但在短时间内可认为转矩值是不变的;
微脉动转矩的瞬时值有幅度不大的脉动变化。
动态转矩是值随时间变化很大的转矩,包括振动转矩、过渡转矩和随机转矩三种。振动转矩的值是周期性波动的;过渡转矩是机械从一种工况转换到另一种工况时的转矩变化过程;随机转矩是一种不确定的、变化无规律的转矩。
根据转矩的不同情况,可以采取不同的转矩测量方法。
7. 同步发电机基本方程
约束条件:一定是在这个约束条件满足的前提下,特性方程才有效。触发器:基本RS触发器:特性方程Q(n+1)=S+(非K)Q(n)约束条件 RS=0同步RS触发器:特性方程Q(n+1)=S+(非K)Q(n)约束条件 RS=0CP=1