风力发电机的原理与控制
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主要物理量符号表

A——风轮面积(风力机)

C——电容

CP——风能利用系数(风力机)

CT——电磁转矩常数(永磁电机)

Ce——电动势比例常数(永磁电机)

DY——占空比(直流斩波器)

e——电动势瞬时值

E——电动势有效值

978-7-111-37333-9-Preface04-1.jpg——励磁电动势(同步电机)

978-7-111-37333-9-Preface04-2.jpg——电枢反应电动势(同步电机)

978-7-111-37333-9-Preface04-3.jpg——定子漏电动势(同步电机)

978-7-111-37333-9-Preface04-4.jpg978-7-111-37333-9-Preface04-5.jpg——分别为一次、二次侧漏磁电动势(变压器)

978-7-111-37333-9-Preface04-6.jpg——q轴电枢电动势(永磁电机)

978-7-111-37333-9-Preface04-7.jpg——气隙合成电动势(永磁电机)

978-7-111-37333-9-Preface04-8.jpg——永磁体产生的电动势(永磁电机)

f——频率

f1——旋转磁场频率

fm——转子机械频率

f2——转差频率(双馈电机)

fe——电频率(永磁电机)

fem——电磁力(感应电机)

F——作用在叶片上的气动合力(风力机)

Fd——驱动力(风力机)

F1——轴向推力(风力机)

F——磁动势

F0——空载电流产生磁动势(变压器)

F1——定子基波磁动势(双馈电机)

F2——转子电流产生的基波旋转磁动势(双馈电机)

Fm——合成磁动势

i——电流瞬时值

idiload——分别是流经网侧变流器和转子侧变流器直流母线的电流(背靠背双PWM)

idc——电容电流(背靠背双PWM)

i2a——转子电流的有功分量(感应电机)

i1a——定子上与i2a相平衡的电流(感应电机)

ig——定子电流空间矢量(永磁电机)

in——电网电流(逆变器)

in1——in的基波分量(逆变器)

is——输出电流(逆变器)

is1——is的基波分量(逆变器)

I——电流,交流表示有效值

I0——空载电流(变压器)

I1L——一次电流的负载分量(变压器);定子电流的负载分量(双馈电机)

Ik——极限电流(感应电机)

Idc——发电机的输出电流(永磁电机)

Im——励磁电流(双馈电机)

If——励磁电流(同步电机)

J——电机转子转动惯量

k——变压比(变压器);比例系数

kN1kN2——分别为电机定子、转子绕组系数(感应电机)

L——电感

Ln——输出回路电感(逆变器)

L——转子一相绕组的漏感(双馈电机)

Lm1Lm2——分别为定子互感和转子互感(双馈电机)

L11L12——分别为定子漏感和转子漏感(双馈电机)

L1L2——分别为定、转子等效自感(双馈电机)

Lm——定、转子间互感(双馈电机)

m——相数

Mm——主传动系统的输出转矩;发电机机械驱动转矩

Mfw——摩擦转矩(发电系统)

Mr——风力机的机械转矩(风力机)

Me——发电机电磁转矩

ML——负载阻转矩(双馈电机)

Mk——极限转矩(感应电机)

Me1——发电机输出转矩

n——转子每分钟转数

ns——在发电机同步转速下的风轮转速

nr——风轮转速

n1——同步转速

n2——转差旋转速度(双馈电机)

N——绕组匝数

p——电机绕组的极对数

P——对时间t求异符号

PW——风功率

Pr——风力机输出功率

Pm——主传动系统的输出功率

Pe——发电系统的输出功率

PCu1——电机定子绕组铜耗

PCu2——电机转子绕组铜耗

PCu2——广义铜耗(双馈电机)

Pe1——发电机输出电功率

PFePaddPfw——分别是铁损、转子空气动力损耗和摩擦损耗

Pem——电磁功率

P0——发电机空载损耗(永磁电机)

P1——定子有功功率(双馈电机)

P2——励磁系统输入电机的功率(双馈电机)

Q1——定子无功功率(双馈电机)

R——风轮半径(风力机);电阻

Rm——励磁电阻

Rk——短路电阻(变压器)

Ra——电枢电阻(同步电机)

s——电机转差率

SN——电机额定容量

SaSbSc——分别为三相桥臂的开关函数

SpSq——两相开关函数

t——时间

ton——开通时间(直流斩波器)

Ts——开合周期(直流斩波器)

T——励磁时间常数(双馈电机)

ΔT2——采样周期(逆变器)

u——电压瞬时值

un——电网电压

un1——un的基波

us——逆变器输出电压

us1——us的基波

udc——电容的电压(背靠背双PWM)

uref——空间电压矢量(永磁电机)

U——电压,交流表示有效值

Ud——输入的恒定的直流电压(逆变器)

Udc——整流器输出电压

U20——空载时二次电压(变压器)

U——电压变化率(同步电机);电压调整率(变压器)

v——风速

vc——切入风速(风力机)

vb——最大允许风轮转速(风力机)

vr——额定风速(风力机)

vf——大风停机风速(风力机)

vt——叶尖线速度(风力机)

vts——同步转速下的叶尖线速度(风力机)

W——风能

XX——分别为一次、二次绕组漏电抗(变压器);定子、转子绕组漏电抗(电机)

Xm——电机励磁电抗

Xk——短路电抗(变压器)

Xt——同步电抗(同步电机)

Xa——电枢反应电抗(同步电机)

Xσ——定子漏抗(同步电机)

Z——阻抗

Z2L——二次侧负载阻抗(变压器)

Zm——励磁阻抗

Zd——一次侧等效电抗(变压器)

Zk——变压器的短路阻抗

α——978-7-111-37333-9-Preface04-9.jpg超前978-7-111-37333-9-Preface04-10.jpg的角度(变压器)

β——ig与d轴间角度(永磁电机)

γ——定子磁链与转子磁链之间夹角(双馈电机)

δ——功率角(同步电机)

η——效率

ηm——主传动系统的总效率

ηe——发电系统的总效率

θ——双馈电机978-7-111-37333-9-Preface04-11.jpg978-7-111-37333-9-Preface04-12.jpg相差的电角度(相量模型);a、A轴间电角度(空间矢量模型)

θ1′——相量978-7-111-37333-9-Preface04-13.jpg978-7-111-37333-9-Preface04-14.jpg之间的夹角(变压器)

θ2′——相量978-7-111-37333-9-Preface04-15.jpg978-7-111-37333-9-Preface04-16.jpg间的夹角(变压器)

θ1——旋转坐标系角度(双馈电机)

θ2——转子静止坐标系位置角(双馈电机)

λ——叶尖速比(风力机)

ρ——空气密度

σ1——校正系数(感应电机)

υ——转子磁链旋转角(双馈电机)

φ——相量978-7-111-37333-9-Preface04-17.jpg978-7-111-37333-9-Preface04-18.jpg之间的夹角

φu——us1和电网电压un之间角位移量(逆变器)

Φ——磁通;每极主磁通

978-7-111-37333-9-Preface04-19.jpg——主磁通

978-7-111-37333-9-Preface04-20.jpg978-7-111-37333-9-Preface04-21.jpg——分别为一次、二次绕组交链的漏磁通(变压器)

ψ——磁链

ψf——永磁体基波励磁磁场对定子绕组磁链(永磁电机)

ω——电气角速度(电机)

ω1——同步角速度

ω2——aA轴间电角速度(双馈电机)

ωn——输出电角速度(逆变器)

ωs——转差角速度(双馈电机)

Ωr——风轮的角速度(风力机)

Ωm——主传动系统的输出角速度

字母附加标记说明:

1.字母上加“·”表示相量;

2.字母右下标为1表示变压器一次侧、电机定子;

3.字母右下标为2表示变压器二次侧、电机转子;

4.字母右下标为2,右上标为“′”表示变压器二次侧、电机转子折算值;

5.字母右下标为max表示极大值;

6.字母右下标为min表示极小值;

7.字母右下标为opt表示最优值;

8.字母右下标为N表示额定值;

9.字母右下标为A、B、C表示定子三相绕组,字母右下标为a、b、c表示转子三相绕组;

10.字母右下标为α、β表示αβ轴分量;

11.字母右下标为d、q表示dq轴分量;

12.字母右上标为“∗”表示共轭相量或控制参考值;

13.黑体字母表示空间矢量。