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清华大学电力系统 同步发电机的数学模型21

清华大学电力系统 同步发电机的数学模型21
清华大学电力系统 同步发电机的数学模型21

长江三峡水电枢纽

同步汽轮发电机的转子同步水轮发电机的转子气隙

定子

同步发电机的FLASH.SWF

11

定子上3个等效绕组

a 相绕组

b 相绕组

c 相绕组

转子上3个等效绕组

同步发电机简化为:定子3个绕组、转子3个绕组、气隙、定子铁心、转子铁心组成的6绕组电磁系统励磁绕组

d 轴等效的阻尼绕组轴等效的阻尼绕组Q

15d 轴

q 轴120度

120度

120度

定子、转子铁心同轴(忽略定、转θ

sin )M F =磁动势零点

θ

的,无饱和,无磁滞和涡流损耗,

19

磁链与电流、电压的参考正方向

1、设转子逆时针旋转为旋转正方向;

3、定子三相绕组端电压的极性与相电流正方向按发电机惯例来定义,即

正值电流i a 从端电压u a 的正极流出发电机,b 、c 相类似。

定子绕组的正电流产生负的磁链!!

2、定子三相绕组磁链ψa ,ψb ,ψc 的正方向与a 、b 、c 三轴正方向一致;

+

-21

5、d轴上的励磁绕组f、阻磁链正方向与d轴磁链正方向与q轴的正方向一致;正电流由端电压,因此绕组电阻:

a 相绕组

b 相绕组

c 相绕组

26

励磁绕组d 轴阻尼绕组

轴阻尼绕组

绕组、

28

绕组的磁链方程-6个

定子绕组的磁链a 相绕组的磁链=

a 相绕组电流产生的自磁链+

b 相绕组电流产生的互磁链+

c 相绕组电流产生的互磁链+励磁绕组电流产生的互磁链+D 绕组电流产生的互磁链

Q 绕组电流产生的互磁链

31

转子绕组的磁链励磁绕组的磁链=

a 相绕组电流产生的互磁链+

b 相绕组电流产生的互磁链+

c 相绕组电流产生的互磁链+励磁绕组电流产生的自磁链+D 绕组电流产生的互磁链+

Q 绕组电流产生的互磁链

36

a 相绕组磁路磁阻(磁导)的变化与转子d 轴与a 相绕组轴线的夹角θa (=ωt )有关

磁路的磁导λaa ,自感L aa 为θa 的周

期函数,周期为π。

θa

θa =±π/2

磁路磁导最小,自感最小

a θa =0,π磁路磁导最大,自感最大

a

磁导变化的规律

直流分量

2 θa 周期函数

-π-π/2 0 π/2 π即a 绕组的自感为

a

t s aa L L L θ2cos +=期为π。

θa =π小,互感绝对值θa =5大,互感绝对值a 、b 相差120)

30(2cos 0

,,,, +??=?=

=i i i i i a

b

ba L M i L Q D f c b θψ

Flash Player

Movie

48

d 轴正方向与a 轴正方向相反时,互感为负最大

d 轴

a 轴

d 轴正方向与a 轴正方向重合时,互感为正最大;

d 轴a 轴

d 轴与a 轴垂直时,互感为0

a 轴

同步发电机的转子运动方程

M m

M e

M D

ω/p p (p p 极对数)

输入的机械转矩、输出的电为等效半径

2

21mD

mR =

清华大学(数学建模获奖论文)

摘 要: 本文以深圳河流域特区为例,模拟了“分流清源”与“混流截排”收集机制的雨水管道与污水管道网络,对两种系统对各种参数的灵敏性和稳定性进行了分析,并对经济效果进行了估算和判断。本文设计了一种建设方案,得到在五年内建造污水管道网络的最佳策略,使得建设完成前排入环境的污水量最少,同时满足政府治污的“一、三、五年目标”,且最节约经济成本。 求解第一问“分流清源”建设方案: 我们根据资料中污水处理厂、污水产生源的位置通过“最小生成树”算法规划出“分流清源”模型中建设的管道主干,通过计算深圳水管网络的分形维数,得到整个系统长度共142公里,并根据资料估算工程费用约7.7亿元。 题目指出“后续管理困难而很难保证不会再出现污水管错接问题”,所以需要对该系统进行了稳定性评估。在已知各污水厂容纳量和污水源产生量和管道连接状况的情况下,通过规划得到了在部分管道错接或损坏的情况下,分别会导致多少污水溢出。结论是在一条管道损毁或错接的情况下,平均溢出增量百分比为6.6%,因此对于该最小生成树管道系统,除了一些关键路径需要额外措施保护之外,其他边稳定性良好。 对于“混流截排”方案: 题目提到“政府已有较大的投入到截排”,我们模拟设定雨水管道(连接污水源和初期雨水池)为三角形网格且已经建好,初期雨水池以及雨污管道已经建好,雨污管道仍然采用“最小生成树”。我们分析了无雨、中小雨、暴雨三种情况下初期雨水池接收雨水和污水的比例。通过“最小溢出固定流”的规划算法,得出各雨水池溢出混水量的最低值。我们通过改变降雨强度、个别雨池容量、排污比例、排污点的参数,来研究这些参数对溢出混水量最低值的影响。 因为环境污染和经济投入量纲不一致,我们用隶属函数和稀释理论两种不同的角度去评估清源和截排的优劣。根据文献中溢出混水的化学需氧量 (COD )就可以估算溢出污水的环境代价,它与污水处理费在五年内共14.1亿元,而清源方案的总代价是18.6亿元。另一方面,我们采取ω(x )=1-e ?(x λ)2的隶属函数来评价污染和花费,把两个拐点分别设置为政府预算20亿和现有污染排放量467万吨这两个位置。实施清源建造期间五年的污染及经济评价分别是0.045、0.35,然而截排则是0.39和0.11,这个评价指标越低越好,通过比较可以看出,清源虽然花费多,但是综合来看还是更占优势的。 求解污水治理的方案。由于建设改造“分流清源”水管系统需要五年的进程,在这五年中,清源与截排共存。我们提出方案:为保证居民秩序不受大规模影响,改造过程必须循序渐进,体现在总体上每年会有完成总长度一定百分比的要求(见第四章),同时对于局部地区也不能把一个节点两条及以上管道在一年内修建。在这种限制条件下,修建进程还必须满足政府治污的“一、三、五年目标”。我们采取搜索剪枝的做法有效解出了每年的修建方案,五年内分别修建水管道长。同时我们算出了在没有修建完成时,每年的污水排放情况并保证五年内它的总数是最低的。由此我们估算出在工程五年期间内环保和经济的总代价为17.1亿元。

清华大学电机系电气工程及其自动化专业所有课程

清华大学电机系电气工程及其自动化专业所有课程 本科专业核心课 本专业核心课为:电路原理、电磁场、模拟电子技术基础、数字电子技术基础、信号与系统、自动控制原理、计算机程序设计基础、微机原理与应用、电机学、电力电子技术基础、电力系统分析、高电压工程。 共 12 门。前 8 门为学科核心课,后 4 门为专业核心课。 3.6 课程设置与学分分布 3.6.1 公共基础课程 26 学分 3.6.2 3.6.3 数学和自然科学基础课程 36学分 (1) 数学课 7门,24学分 10421075微积分B(1)5学分 10421084微积分B(2)4学分 10421094线性代数(1)4学分 10421102线性代数(2)2学分 10420252复变函数引论2学分 10420854数学实验4学分 10420803概率论与数理统计3学分 (2) 物理课 4门,10学分 10430484大学物理B(1)4学分 10430494大学物理B(2)4学分 10430344大学物理(1)(英)4学分 10430354大学物理(2)(英)4学分 10430801物理实验B(1)1学分 10430811物理实验B(2)1学分 可选修高档(数学、物理等理科系)课代替低档课。大学物理B(1)和大学物理(1)(英)二选一,大学物理B(2)和大学物理(2)(英)二选一。 (3) 生物/化学 1门,2学分 10440012大学化学B2学分 10440111大学化学实验B1学分 10450012现代生物学导论2学分 10450021现代生物学导论实验1学分 3.6.4 专业相关课程 67学分 (1) 学科核心课 12门 34 学分 20130412工程图学基础2学分 30220392计算机程序设计基础2学分 20220174电路原理A(1)4学分 20220332电路原理A(2)2学分 20250064模拟电子技术基础4学分 20250103数字电子技术基础3学分 40220653信号与系统3学分 20220353电磁场3学分 20220124微机原理与应用4学分 30220343自动控制原理3学分,限选(2选1) 30220363自动控制原理(英)3学分,限选(2选1) 20220162电路原理实验2学分(跨学期课) 21550022电子电路实验2学分(跨学期课)

清华大学数学建模竞赛题目

2011年清华大学“华罗庚杯”数学建模竞赛论文格式规范●论文(答卷)用白色A4纸,上下左右各留出2.5厘米的页边距。 ●论文第一页为承诺书,具体内容和格式见本规范第二页。 ●论文题目和摘要写在论文第二页上,从第三页开始是论文正文。 ●论文从第二页开始编写页码,页码必须位于每页页脚中部,用阿拉伯数字从 “1”开始连续编号。 ●论文不能有页眉,论文中不能有任何可能显示答题人身份的标志。 ●论文题目用3号黑体字、一级标题用4号黑体字,并居中。论文中其他汉字 一律采用小4号黑色宋体字,行距用单倍行距。 ●提请大家注意:摘要在整篇论文评阅中占有重要权重,请认真书写摘要(注 意篇幅不能超过一页)。 ●引用别人的成果或其他公开的资料(包括网上查到的资料) 必须按照规定的 参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中均明确列出。正文引用处用方括号标示参考文献的编号,如[1][3]等;引用书籍还必须指出页码。参考文献按正文中的引用次序列出,其中书籍的表述方式为: [编号] 作者,书名,出版地:出版社,出版年。 参考文献中期刊杂志论文的表述方式为: [编号] 作者,论文名,杂志名,卷期号:起止页码,出版年。 参考文献中网上资源的表述方式为: [编号] 作者,资源标题,网址,访问时间(年月日)。

2011年清华大学“华罗庚杯”数学建模竞赛 承诺书 我们仔细阅读了清华大学数学建模竞赛的竞赛规则. 我们完全明白,在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式(包括电话、电子邮件、网上咨询等)与队外的任何人(包括指导教师)研究、讨论与赛题有关的问题。 我们知道,抄袭别人的成果是违反竞赛规则的, 如果引用别人的成果或其他公开的资料(包括网上查到的资料),必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。 我们郑重承诺,严格遵守竞赛规则,以保证竞赛的公正、公平性。如有违反竞赛规则的行为,我们将受到严肃处理。 我们参赛的题目是:商务电梯运载效率的分析与建模 参赛队员(打印并签名) :1. 2. 3. 日期: 2011 年 5 月 16 日

清华大学电力系统 第一章习题答案及作业分析

第一章 电力系统的基本概念 1-1 已知网络各级额定电压如图所示,发电机额定电压为10. 5KV 。试在图上标注出各变压器的一、二次额定电压。 答案: T1:10.5/0.4/3.3KV T2:10.5/121/242KV T3:220/11KV T4:10/0.4KV 学生作业的问题: (1) T1、T4 400V 侧不少学生使用了399V (380*1.05),部分学生使用了418V (380*1.1)。 (2) 有少量同学T1 10.5KV 侧写成10KV ,T4 10KV 侧写成9.5KV 。 (3) 变压器T1、T3、T4二次侧电压高10%,而同学不少认为是高5%。 1-2 设如图所代表的三相对称交流电路,电源经由阻抗 2020T Z j =+Ω向某负载供电,输 送电流2015a I A =∠?° 。负载的复功率为106D S j KVA =? (容性)。求:(1)电源送出的 有功功率及无功功率?其无功功率是感性的还是容性的?(2)电源的线电压 ab U 相量。

S a 答案: (1)34+j18KV A ,即发出有功34KW ,感性无功18Kvar (2)0 9.421.1∠KV 学生作业的问题: (1) 电源送出的功率为2 3ZT D a T D S S S I Z S =+=+ ,值得注意的是,我们说负荷功率一般都是三相的总功率,不应该再乘以3了,有的同学写成 () 23a T D S I Z S =+ ;有的同学写成D S S = ,漏掉线损了。 (2) 使用公式2 3ZT a T S I Z = 时,有的同学少了3(错把三相当单相),有的同学使用了2 a I (注意:此时是相量的平方,而不是模的平方)。(其实将公式展开就是***233()33ZT a a a T a a a T a T S U I I Z I I I Z I Z ==== ) 。 (3) 使用* 30j ab S I e ?= 时,不少同学漏掉了30j e ?,有的错把系数当成3或1,要搞清楚公式中每个变量的物理含义,最好把Y 型接法与Δ型接法的公式都 自己推导一遍,然后就会发现,如果使用线电压、线电流,两者的公式一样。 1-3 过激运行的三相同步电动机,它的电流I 可以领先电压U ,应用它可以改进功率因数。设同步电动机的线电压 30000ab U V =∠° ,线电流50030a I A =∠° ,求它的有功功率、无 功功率。它吸收的无功功率是感性的还是容性的? 答案: 1299-j2250(KV A) 学生作业的问题: 本题易犯的错误跟1-2 类似,使用* 30j ab S I e ?= 时,不少同学漏掉了30j e ?,有的

2.1同步发电机数学模型及运行特性

2.1同步发电机数学模型及运行特性 本节主要阐述同步发电机稳态数学模型及运行特性:包括向量图、等值电路与功率方程以及功角特性。 2.1.1 同步发电机稳态数学模型 理想电机假设: 1)电机铁心部分的导磁系数为常数; 2)电机定子三相绕组完全对称,在空间上互差120度,转子在结构上对本身的直轴和交轴完全对称; 3)定子电流在空气隙中产生正弦分布的磁势,转子绕组和定子绕组间的互感磁通也在空气隙中按正弦规率分布; 4)定子及转子的槽和通风沟不影响定子及转子的电感,即认为电机的定子及转子具有光滑的表面。 同步电动机是一种交流电机,主要做发电机用,也可做电动机用,一般用于功率较大,转速不要求调节的生产机械,例如大型水泵,空压机和矿井通风机等。近年由于永磁材料和电子技术的发展,微型同步电机得到越来越广泛的应用。同步电动机的特点之一是稳定运行时的转速n与定子电流的频率f1之间有严格不变的关系,即同步电动机的转速n与旋转磁场的转速n0相同。“同步”之名由此而来。 同步发电机是电力系统中的电源,它的稳态特性与暂态行为在电力系统中具有支配地位。虽然在电机学中已经学过同步电机,但那时侧重于基本电磁关系,而现在则从系统运行的角度审视发电机组。 1.同步发电机的相量图 设发电机以滞后功率因数运行,三相同步发电机正常运行时,定子某一相空载电势Eq,输出电压或端电压U和输出电流I间的相位关系如图2-1所示。δ是Eq领先U的角度,称为功角,是功率因数角,即U与I的相位差, Eq与q轴(横轴或交轴)重合,d为纵轴或直轴。U和I的d、q分量为: 图 2-1电势电压相量图 电机学课程中已经讨论过,端电压和电流的分量与Eq间的关系为: (2-3)

清华大学电力市场概论课程的试卷2012_(A卷)_339104729

电力市场概论试题(A 卷)2012.12.27 姓名班级学号 1.给出电力市场结构的定义,阐述市场结构对消费者和生产者剩余的影响(10 分) 电力工业由发电、输电、配电和售电(或供电)四个必不可少的环节构成,因此电力市场的结构就是这四个环节以及用户之间的相互关系。 从完全垄断市场到完全竞争市场,市场中的垄断性逐渐削弱,竞争逐渐加强,由市场结构造成的结构性市场力依次削弱;动用市场力的可能性也依次降低,垄断者通过动用市场力牟取超额利益的风险也越来越小,生产者剩余减少,有利于消费者稳定的获得更多社会福利,消费者剩余增加,有利于提高市场效率。 2.什么是激励相容原理?在基于绩效成本监管中是如何体现这一原理的?(10 分) 激励相容是指,参与者理性实现个体利益最大化的策略,与机制设计者所期望的策略一致,从而使参与者自愿按照机制设计者所期望的策略采取行动。 3.什么是机会成本?在AGC辅助服务市场中,报价者如何测算AGC的机会 成本?(10分) 进行某个选择之后,导致无法进行其他选择,其他选择能够带来的获利就是机会成本。 AGC不进行辅助服务而进行发电带来的利润。 4.请阐述电力市场交易体系?请阐述金融市场与远期物理合同市场+发电权交 易市场之间的区别?(10分) 电力市场体系是构成电力市场的子市场的集合。 按交易对象划分,电力市场体系分为容量市场、电量市场、辅助服务市场和输电权市场等; 按时间划分,电力市场体系分为中长期市场(包括一年以上市场、年市场、

季市场、月市场和周市场等)、日前市场和实时市场等; 按市场性质划分,电力市场体系分为物理市场和金融市场。 金融市场主要指电力期货市场,电力期货市场的合约可以在交易所随时交易,而远期物理合同市场的合约不可以随时交易。金融市场的参与者多为投机者,而物理市场和发电权市场的参与者多为发电企业。 5.什么是无约束和有约束交易计划?(4分)如何通过市场制度设计防止电厂 利用电网阻塞动用市场力(6分) 6.简述实时市场的功能,阐述实时市场对促进新能源消纳的作用。(10分) 以市场的方式实现电力供需的瞬时平衡,通过市场竞争形成反映供求关系的实时电价,以实时分时电价引导用户消纳新能源发电,以实时节点电价引导阻塞节点用户移峰填谷,提升电网安全,实现对日前市场的帕累托改进,以市场的方式降低实时与日前市场的偏差。 7.阐述发电权交易对提升资源优化配置的作用(5分)?如果开放用电市场, 简述用电权市场对降低市场风险、促进市场交易的作用(5分) 8.阐述撮合交易的原理,阐述如何在这一交易中考虑输电成本的影响,给出计 算流程?(10分) 报价决策:卖方制定售电报价策略,买方制定购电价格的策略; 组织报价:买卖双方的价格及购售电的上限和下限; 报价排序:在各时段,根据卖方的报价,由高到低地进行排序;根据买方的报价,进行由低到高地进行排序。 交易匹配:交易的规则是高低匹配 决定交易价格:在成交双方确定后,交易的价格为买卖双方报价的均价。9.什么是电力市场的有序性?给出反映有序性的指标(5分)

清华大学电气专业研究生介绍

清华大学电气工程与自动化专业 一、专业介绍 电机工程与应用电子技术是现代科学技术的重要组成部分,是我国国民经济发展不可缺少的主要学科,它将传统的电工技术与计算机、电子、自动控制、系统工程及信息处理等新技术相结合,具有广泛的实际应用背景和宽广的发展前景。 电机工程与应用电子技术系(简称电机系)设置“电气工程及其自动化”一个本科专业。该专业培养有关电能的生产、输送、应用、测量和控制等相关技术的宽口径“复合型”教学、科研和工程技术人才,所涉及的领域包括:电工基础理论、电力系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、电力经济管理以及计算机技术应用等。该专业包括的主要方向为:电力系统及其自动化,高电压技术及其信息处理,电机及其控制,电路系统与电磁场工程,电力电子,电气检测与诊断等。 专业特点是强电与弱电相结合、电工技术与电子技术相结合、软件与硬件相结合、元件与系统相结合。该专业本科生主要学习电工技术、电子技术、信息控制、计算机技术等专业知识。对高年级学生还开设一些适应性强、覆盖面广、有利于就业的有关学科前沿科技发展的选修课程。 电机系面向全国招生,每年招收4个班约120名本科生。实行分阶段、有统筹的培养模式,成绩优秀的本科生可推荐免试攻读硕士或博士学位,另有部分学生本科毕业后出国学习,本科毕业参加工作的学生仅占1

0%左右。该专业毕业生的优势是知识面宽、就业范围广、适应能力强、发展潜力大。 清华大学电机工程与应用电子技术系(原电机工程系)成立于1932年秋,系主任由工学院院长顾毓琇教授兼任。至今已培养了上万名毕业生。近年来,在教学与科研方面进行了一系列改革与调整,取得了多项教学与科研成果,1997年“面向国民经济建设主战场培养高质量电工学科高层次人才”获得国家教学成果特等奖,“电气工程及其自动化专业建设”获国家教学成果二等奖,共获得26项国家科技奖、100多项省部级科技奖和50多项国家专利。在1998年和2002年的全国重点学科评审中,均以四个重点学科的优势成为全国高校同类系中重点学科最多的系;这四个重点学科为电力系统及其自动化、电机与电器、高电压与绝缘技术、电工理论与新技术。 电机系师资力量雄厚,既有学术造诣高深的老一辈知名专家学者,如中国科学院院士卢强教授和中国工程院院士韩英铎教授,也有一批国内培养和从国外学成归来的年富力强的中青年教师。全系共有在职教职工140多名,其中博士生导师26名,教授、研究员37名,副教授、副研究员、高级工程师、高级实验师35名;中青年教师中具有博士学位者60名,另外还从国内外知名院校和科研机构聘请了多位兼职教授和客座教授。有10多位国家学术杰出奖和教学优秀奖获得者。 学校在电机系实施了三个“211工程”教学基地建设子项目,分别是:“电工技术与电子技术”课程改革与实验室建设,投入经费120万

清华大学数学课介绍

数学科学系 00420033数学模型3学分48学时 Mathematical Modelling 建立数学模型是用数学方法解决实际问题的关键步骤。本课程从日常生活的有趣问题入手,介绍数学模型的一般概念、方法和步骤,通过实例研究介绍一些用机理分析方法建立的非物理领域的模型及常用的建模数学方法,培养同学用建模方法分析和解决实际问题的意识和能力。 00420152数学建模引论2学分32学时 Introduction of Mathematical Modelling 本课程以案例分析的方式组织教学,主要面向低年级的学生,各个学期根据对学生数学基础的不同要求,选择案例。我们这里所选择的都是实际应用价值非常突出的案例。 00420163数理科学与人文3学分48学时 Mathematical and Physical Sciences and Humanities 本课程旨在加强学生以通识教育为目标的思维和训练,提高学生的科学素质。该课程虽然以知识为载体,却并不以传授理论知识为主要目的,而是以启迪思想,养成思考的习惯,以提升学生的创新意识。 00420183博弈论3学分48学时 Game Theory This is an introductory course on the basic concepts of Game Theory. Topics to be covered are:Combinatorial Game Theory, Games in Extensive Form, 2-person 0-sum games, Bimatrix games, Nash Equilibrium, Correlated equilibrium, Evolutionary Game Theory, Repeated Prisoner’s Dilemma, Bargaining Problems, Games in Coalition form, Shapley value, Nucleolus, 2-side matching problem. 10420095微积分(1)5学分80学时 Calculus(1) 内容包括:实数,函数,极限论,连续函数,导数与微分,微分中值定理,L'Hospital法则,极值与凸性,Taylor公式,不定积分与定积分,广义积分,积分应用,数项级数,函数级数,幂级数,Fourier级数。 10420115微积分(2)5学分80学时 Calculus(2) n维空间中的距离、邻域、开集与闭集,多元函数的极限与连续,多元函数微分学,空间曲线与曲面,重

两级OTA的分析方法1_清华大学模拟集成电路分析与设计.

两级OTA的分析方法1. 应用在电容反馈中的两级OTA f

需要分析的问题: a大信号分析:静态工作点、输出摆幅; b小信号分析:环路增益的频率响应特性(低频环路增益、相位裕度与单位增益带宽、反馈环路的稳定性问题 及频率补偿、闭环增益及闭环-3dB带宽、噪声特性; 2. 涉及的关键知识点: 2.1 大信号分析: M9/M0/M7/M8构成电流镜关系,各支路电流为: 2 M B I I

=、 78 M M B I I kI ==、 12340 1 2 M M M M M B I I I I I I ===== 输出摆幅:将Vip、Vim设为输入共模电平VIC,设这时的输出共模电平为 VOC(即输出的静态工作点,通常由后面将介绍的共模反馈环路来设定,求使得输出某一支路上各晶体管均处于饱和区时输出电压的最大值和最小值,则单端摆幅为 omax omin SW=2min(V-V,V-V OC OC 差分摆幅为: omax oc oc pmin

SW=4min(V-V,V-V 对于第一级的输出: 1max3,4 2 ||(m o f DD ovp D ov g V V V I V =?= 1min 1,21,201,2o f IC GS ov IC ov GS V V V V V V V =?+≥+ 对于第二级的输出: 2max ||o f DD ovp V V V =?、2min o f ovn V V = 2.2 小信号分析:小信号分析需要利用差模半电路,除去电路中的偏置电路,然后寻找电路中的对称轴,对称轴上的节点均为虚地点,取其中的一半电路进行分析

无刷直流电机数学模型(完整版)

电机数学模型 以二相导通星形三相六状态为例,分析BLDC的数学模型及电磁转矩等特性。为了便于分析,假定: a)三相绕组完全对称,气隙磁场为方波,定子电流、转子磁场分布皆对称; b)忽略齿槽、换相过程和电枢反应等的影响; c)电枢绕组在定子内表面均匀连续分布; d)磁路不饱和,不计涡流和磁滞损耗。 则三相绕组的电压平衡方程可表示为: 错误!未找到引用源。(1) 式中:错误!未找到引用源。为定子相绕组电压(V);错误!未找到引用源。为定子相绕组电流(A);错误!未找到引用源。为定子相绕组电动势(V);L为每相绕组的自感(H);M为每相绕组间的互感(H);p为微分算子p=d/dt。 三相绕组为星形连接,且没有中线,则有 错误!未找到引用源。(2) 错误!未找到引用源。(3) 得到最终电压方程: 错误!未找到引用源。(4) e c c 图.无刷直流电机的等效电路 无刷直流电机的电磁转矩方程与普通直流电动机相似,其电磁转矩大小与磁通和电流幅值成正比 错误!未找到引用源。(5) 所以控制逆变器输出方波电流的幅值即可以控制BLDC电机的转矩。为产生恒定的电磁转矩,要求定子电流为方波,反电动势为梯形波,且在每半个周期内,方波电流的持续时间为120°电角度,梯形波反电动势的平顶部分也为120°

电角度,两者应严格同步。由于在任何时刻,定子只有两相导通,则:电磁功率可表示为: 错误!未找到引用源。(6) 电磁转矩又可表示为: 错误!未找到引用源。(7) 无刷直流电机的运动方程为: 错误!未找到引用源。(8) 其中错误!未找到引用源。为电磁转矩;错误!未找到引用源。为负载转矩;B为阻尼系数;错误!未找到引用源。为电机机械转速;J为电机的转动惯量。 传递函数: 无刷直流电机的运行特性和传统直流电机基本相同,其动态结构图可以采用直流电机通用的动态结构图,如图所示: 图2.无刷直流电机动态结构图 由无刷直流电机动态结构图可求得其传递函数为: 式中: K1为电动势传递系数,错误!未找到引用源。,Ce 为电动势系数; K2为转矩传递函数,错误!未找到引用源。,R 为电动机内阻,Ct 为转矩系数;T m为电机时间常数,错误!未找到引用源。,G 为转子重量,D 为转子直径。基于MATLAB的BLDC系统模型的建立 在Matlab中进行BLDC建模仿真方法的研究已受到广泛关注,已有提出采用节点电流法对电机控制系统进行分析,通过列写m文件,建立BLDC仿真模型,

清华大学电力系统 同步发电机的数学模型21

长江三峡水电枢纽

同步汽轮发电机的转子同步水轮发电机的转子气隙 定子 同步发电机的FLASH.SWF 11

定子上3个等效绕组 a 相绕组 b 相绕组 c 相绕组 转子上3个等效绕组 同步发电机简化为:定子3个绕组、转子3个绕组、气隙、定子铁心、转子铁心组成的6绕组电磁系统励磁绕组 d 轴等效的阻尼绕组轴等效的阻尼绕组Q 15d 轴 q 轴120度 120度 120度 定子、转子铁心同轴(忽略定、转θ sin )M F =磁动势零点 θ 的,无饱和,无磁滞和涡流损耗,

19 磁链与电流、电压的参考正方向 1、设转子逆时针旋转为旋转正方向; 3、定子三相绕组端电压的极性与相电流正方向按发电机惯例来定义,即 正值电流i a 从端电压u a 的正极流出发电机,b 、c 相类似。 定子绕组的正电流产生负的磁链!! 2、定子三相绕组磁链ψa ,ψb ,ψc 的正方向与a 、b 、c 三轴正方向一致; + -21 5、d轴上的励磁绕组f、阻磁链正方向与d轴磁链正方向与q轴的正方向一致;正电流由端电压,因此绕组电阻: a 相绕组 b 相绕组 c 相绕组 +

26 励磁绕组d 轴阻尼绕组 轴阻尼绕组 绕组、 28 绕组的磁链方程-6个 定子绕组的磁链a 相绕组的磁链= a 相绕组电流产生的自磁链+ b 相绕组电流产生的互磁链+ c 相绕组电流产生的互磁链+励磁绕组电流产生的互磁链+D 绕组电流产生的互磁链 + Q 绕组电流产生的互磁链

31 转子绕组的磁链励磁绕组的磁链= a 相绕组电流产生的互磁链+ b 相绕组电流产生的互磁链+ c 相绕组电流产生的互磁链+励磁绕组电流产生的自磁链+D 绕组电流产生的互磁链+ Q 绕组电流产生的互磁链 36 a 相绕组磁路磁阻(磁导)的变化与转子d 轴与a 相绕组轴线的夹角θa (=ωt )有关 磁路的磁导λaa ,自感L aa 为θa 的周 期函数,周期为π。 θa θa =±π/2 磁路磁导最小,自感最小 a θa =0,π磁路磁导最大,自感最大 a

中国大学生数学建模竞赛历年试题

中国大学生数学建模竞赛(CUMCM)历年赛题一览! CUMCM历年赛题一览!! CUMCM从1992年到2007年的16年中共出了45个题目,供大家浏览 1992年A)施肥效果分析问题(北京理工大学:叶其孝) (B)实验数据分解问题(复旦大学:谭永基) 1993年A)非线性交调的频率设计问题(北京大学:谢衷洁) (B)足球排名次问题(清华大学:蔡大用) 1994年A)逢山开路问题(西安电子科技大学:何大可) (B)锁具装箱问题(复旦大学:谭永基,华东理工大学:俞文此) 1995年:(A)飞行管理问题(复旦大学:谭永基,华东理工大学:俞文此) (B)天车与冶炼炉的作业调度问题(浙江大学:刘祥官,李吉鸾) 1996年:(A)最优捕鱼策略问题(北京师范大学:刘来福) (B)节水洗衣机问题(重庆大学:付鹂) 1997年:(A)零件参数设计问题(清华大学:姜启源) (B)截断切割问题(复旦大学:谭永基,华东理工大学:俞文此) 1998年:(A)投资的收益和风险问题(浙江大学:陈淑平) (B)灾情巡视路线问题(上海海运学院:丁颂康) 1999年:(A)自动化车床管理问题(北京大学:孙山泽) (B)钻井布局问题(郑州大学:林诒勋) (C)煤矸石堆积问题(太原理工大学:贾晓峰) (D)钻井布局问题(郑州大学:林诒勋) 2000年:(A)DNA序列分类问题(北京工业大学:孟大志) (B)钢管订购和运输问题(武汉大学:费甫生) (C)飞越北极问题(复旦大学:谭永基) (D)空洞探测问题(东北电力学院:关信) 2001年:(A)血管的三维重建问题(浙江大学:汪国昭) (B)公交车调度问题(清华大学:谭泽光) (C)基金使用计划问题(东南大学:陈恩水) (D)公交车调度问题(清华大学:谭泽光) 2002年:(A)车灯线光源的优化设计问题(复旦大学:谭永基,华东理工大学:俞文此) (B)彩票中的数学问题(解放军信息工程大学:韩中庚) (C)车灯线光源的优化设计问题(复旦大学:谭永基,华东理工大学:俞文此))

清华大学数字电路汇总题库

清华大学数字电路题库 一、填空题 : (每空1分,共10分) 1. (30.25) 10 = ( ) 2 = ( ) 16 。 2 . 逻辑函数L = + A+ B+ C +D = 。 3 . 三态门输出的三种状态分别为:、和。 4 . 主从型JK触发器的特性方程= 。 5 . 用4个触发器可以存储位二进制数。 6 . 存储容量为4K×8位的RAM存储器,其地址线为条、数据线为条。 二、选择题: (选择一个正确的答案填入括号内,每题3分,共30分 ) 1.设下图中所有触发器的初始状态皆为0,找出图中触发器在时钟信号作用下,输出电压波形恒为0的是:()图。 2.下列几种TTL电路中,输出端可实现线与功能的电路是()。 A、或非门 B、与非门 C、异或门 D、OC门 3.对CMOS与非门电路,其多余输入端正确的处理方法是()。 A、通过大电阻接地(>1.5KΩ) B、悬空 C、通过小电阻接地(<1KΩ)

B、 D、通过电阻接V CC 4.图2所示电路为由555定时器构成的()。 A、施密特触发器 B、多谐振荡器 C、单稳态触发器 D、T触发器 5.请判断以下哪个电路不是时序逻辑电路()。 A、计数器 B、寄存器 C、译码器 D、触发器 6.下列几种A/D转换器中,转换速度最快的是()。 A、并行A/D转换器 B、计数型A/D转换器 C、逐次渐进型A/D转换器 B、 D、双积分A/D转换器 7.某电路的输入波形 u I 和输出波形 u O 如下图所示,则该电路为()。 A、施密特触发器 B、反相器 C、单稳态触发器 D、JK触发器 8.要将方波脉冲的周期扩展10倍,可采用()。 A、10级施密特触发器 B、10位二进制计数器 C、十进制计数器 B、D、10位D/A转换器 9、已知逻辑函数与其相等的函数为()。 A、 B、 C、 D、 10、一个数据选择器的地址输入端有3个时,最多可以有()个数据信号输出。 A、4 B、6 C、8 D、16 三、逻辑函数化简(每题5分,共10分) 1、用代数法化简为最简与或式 Y= A +

集成电路工程-清华大学

微纳电子学系 集成电路工程领域(全日制工程硕士专业学位研究生) 一、培养目标和要求 集成电路工程领域培养集成电路设计与应用高级工程技术人才和集成电路制造、测试、封装、材料与设备的高级工程技术人才。集成电路工程领域的工程硕士要求具备本领域扎实的基础理论和宽广的专业知识以及管理知识,较为熟练地掌握一门外国语,掌握解决集成电路工程问题的先进技术方法和现代技术手段,具有创新意识和独立承担解决工程技术或工程管理等方面实际问题的能力。 二、培养方式及学习年限 工程硕士生根据培养方式不同分为两大类: 1.参加全国硕士研究生统一考试,按照清华大学分数线由清华大学研究生院统一录取的 “全日制”工程硕士生;或从应届本科毕业生中,按照清华大学免试推荐录取原则,经免试推荐择优录取的“全日制”工程硕士生。学习年限一般为2~3年,论文工作时间从开题报告之日起至完成学位论文申请答辩之日止一般不少于一年。 2.来源于企事业单位的委托、定向培养类不离岗工程硕士生,或不脱产攻读工程硕士学位 的研究生,或来源于应届本科毕业生,经参加全国工程硕士研究生入学考试,并通过清华大学复试,由清华大学研究生院统一录取。课程学习时间一般为一年到一年半,学习年限最长不超过5 年。论文工作时间(从选题报告通过之日起至论文送评阅前止)一般不少于一年半。 三、适用领域 集成电路工程领域。 四、学分要求 攻读工程硕士专业学位的研究生,需获得学位要求学分不少于32,其中考试学分不少于22。具体如下: 1、必修课程不少于23学分 2、选修课程不少于6学分 3、必修环节3学分 五、课程设置 (一)必修课程(不少于23学分,其中考试学分不少于20学分)

2014年清华大学数学建模竞赛

2014年清华大学“华罗庚杯”数学建模竞赛论文格式规范●论文(答卷)用白色A4纸,上下左右各留出2.5厘米的页边距。 ●论文第一页为承诺书,具体内容和格式见本规范第二页。 ●论文题目和摘要写在论文第二页上,从第三页开始是论文正文。 ●论文从第二页开始编写页码,页码必须位于每页页脚中部,用阿拉伯数字从 “1”开始连续编号。 ●论文不能有页眉,论文中不能有任何可能显示答题人身份的标志。 ●论文题目用3号黑体字、一级标题用4号黑体字,并居中。论文中其他汉字 一律采用小4号黑色宋体字,行距用单倍行距。 ●提请大家注意:摘要在整篇论文评阅中占有重要权重,请认真书写摘要(注 意篇幅不能超过一页)。 ●引用别人的成果或其他公开的资料(包括网上查到的资料) 必须按照规定的 参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中均明确列出。正文引用处用方括号标示参考文献的编号,如[1][3]等;引用书籍还必须指出页码。参考文献按正文中的引用次序列出,其中书籍的表述方式为: [编号] 作者,书名,出版地:出版社,出版年。 参考文献中期刊杂志论文的表述方式为: [编号] 作者,论文名,杂志名,卷期号:起止页码,出版年。 参考文献中网上资源的表述方式为: [编号] 作者,资源标题,网址,访问时间(年月日)。

2014年清华大学“华罗庚杯”数学建模竞赛 承诺书 我们仔细阅读了清华大学数学建模竞赛的竞赛规则. 我们完全明白,在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式(包括电话、电子邮件、网上咨询等)与队外的任何人(包括指导教师)研究、讨论与赛题有关的问题。 我们知道,抄袭别人的成果是违反竞赛规则的, 如果引用别人的成果或其他公开的资料(包括网上查到的资料),必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。 我们郑重承诺,严格遵守竞赛规则,以保证竞赛的公正、公平性。如有违反竞赛规则的行为,我们将受到严肃处理。 我们参赛的题目是: 参赛队员(打印并签名) :1. 2. 3. 日期:年月日

清华考博辅导:清华大学电气工程考博难度解析及经验分享

清华考博辅导:清华大学电气工程考博难度解析及经验分享 根据教育部学位与研究生教育发展中心最新公布的第四轮学科评估结果可知,全国共有41所开设电气工程专业的大学参与了电气工程专业大学排名,其中排名第一的是清华大学,排名第二的是华中科技大学,排名第三的是西安交通大学。 作为清华大学实施国家“211工程”和“985工程”的重点学科,电机工程与应用电 子技术系的电气工程一级学科在历次全国学科评估中均名列第一。 下面是启道考博整理的关于清华大学电气工程考博相关内容。 一、专业介绍 清华大学电气工程是属于清华大学电机工程与应用电子技术系,本专业研究电能的产生、传输、变换和使用中的一系列学术和工程问题。工程硕士专业学位是与工程领域任职资格相联系的专业性学位,侧重于工程应用,主要是为国有大中型电力企业培养应用型、复合型高层次工程技术和工程管理人才,以满足电力生产实际的需要。专业学位获得者应掌握电气工程领域的坚实基础理论和深入专业知识,掌握解决工程问题的先进技术方法和现代技术手段;具有创新意识和独立担负工程技术和工程管理工作的能力。 清华大学电机工程与应用电子技术系电气工程专业在博士招生方面,划分为五个研究方向:080800 电气工程 博士研究方向: 01 电力系统及其自动化 02 高电压与绝缘技术 03 电机与电器 04 电力电子与电力传动 05 电工理论与新技术 此专业实行申请考核制。 二、考试内容 清华大学管理电气工程专业博士研究生招生为资格审查加综合考核形式,由笔试+专业面试+英语口语构成。其中,综合考核内容为: 综合考核形式为面试。每位考生约30分钟,满分100分。面试重点考查申请人在本学科攻读博士学位的专业基础知识、基本素养、学术能力、学术志趣和英语水平(或日语、俄语水平)等。综合考核安排在九月中下旬,具体时间另行通知。

人口模型预测 数学建模作业

上传是为了分析数学的乐趣,请粘贴复制的时候也多思考哈。为了更多的 学子们。 2014年数学建模论文 第二套 题目:人口增长模型的确定 专业、姓名:土木135 提交日期: 2015/7/2晚上

题目:人口增长模型的确定 摘要 对美国人口数据的变化进行拟合,并进行未来人口预测,在第一个模型中,考虑到人口连续变化的规律,用微分方程的方法解出其数量随时间变化的方程,用matlab里的cftool工具箱求出参数,即人口净增长率r=0.02222,对该模型与实际数据进行对比,并计算了从1980年后每隔10年的人口数据,与实际对比,有很大出入。因此又改进出更为符合实际的阻滞增长模型,应用微分方程里的分离变量法和积分法解出其数量随时间变化的方程,求出参数人口增长率r=0.02858和人口所能容纳最大值m x=258.9,与实际数据对比,拟合得很好,并预测出1980年后每隔10年的人口数据,与实际对比,比较符合。为了便于比较两个模型与实际数据的描述情况作对比,又做出了两个模型与实际数据的对比图,以及两个模型的误差图。 关键词:人口预测微分方程马尔萨斯人口增长模型阻滞增长模型 一、问题重述 1790-1980年间美国每隔10年的人口记录如下表所示。 表1 人口记录表 试用以上数据建立马尔萨斯(Malthus)人口指数增长模型,并对接下来的每隔十年 预测五次人口数量,并查阅实际数据进行比对分析。 如果数据不相符,再对以上模型进行改进,寻找更为合适的模型进行预测。 二、问题分析 由于题目已经说明首先用马尔萨斯人口增长模型来刻划,列出人口增长指数增长方 程并求解,并进行未来50年内人口数据预测,但发现与实际数据有较大出入。考虑到 实际的人口增长率是受实际情况制约的,因此,使人口增长率为一变化的线性递减函数, 列出人口增长微分方程,求出其方程解,并预测未来五十年内人口实际数据。 三、问题假设

清华电机系电力系统第三章习题答案..

第三章电力系统潮流分析和计算 3-1 如图线路,负荷由发电厂母线经110KV 单回线供电,线路长80Km ,型号为LGJ -95,线间几何均距为5m 。发电厂母线电压11160U KV =∠?,送出负荷11510S j MVA =+,求负荷电压2U 。 1 U 1 S 2 U L S 答案: 109.21 KV 详细答案: (1) 计算线路的参数 计算电阻 默认31.5ρ= 31.5 0.3316()1*95 r nS ρ = = =Ω 计算电抗: 默认系数0.81η=,查表得013.9/2 6.95()r mm ==。 5000()Deq mm = 0' 5.6295()r r mm η== 0.1445lg 0.4261()' Deq x r ==Ω 计算电纳: 0S D r == 667.58 10 2.653110()lg S b Deq D --= ?=?西门 线路长80()l km =

26.5263 +j34.0847()Z rl jxl =+=Ω 42.122510Y jbl -==? 由于不是配电网络,因此应该按照中长线路来计算,线路等值参数 Zeq Z =,Yeq Y = (2) 11510S j MVA =+ 2 11 1.4280(MW)2 eq g Y S U j -==- 111'15+j11.428(MW)g S S S =-= 1111'' 6.7881()P R Q X U kV U +?= = 1111 '' 1.7942()P X Q R U kV U δ-= = 2111()109.21 1.7942()109.22670.9412U U U j U kV δ=-?+=-=∠-? 作业中出现的问题: (1) 不少同学把本题中80km 线路当成短线来计算,课本上关于短线说得是“对于 35kV 电压等级以下的架空线路”,所以本题还是应该按照中长线来计算。 (2) 在计算1U ?时,不少同学直接使用1S 的有功无功,其实还应该除去线路首端的充电功率。 (3) 计算线路电抗时,有的同学直接使用查表得到的13.9作为等值半径,应该是 13.9/2。 (4) 有同学将题干给出的线间几何均距和线间实际距离混淆; 3-4 两回平行的220KV ,长度为200Km 的架空输电线,供电给地区降压变电所,线路单回架设,型号为LGJ - 400,每回线水平排列,几何均距为7m ,线路首端电压为245KV 。 变电所中装有两组并联运行的降压变压器,变比为209/121KV 。每组由三台单相双绕组变压器组成,每台变压器容量为40MV A 。每组变压器折合于220KV 侧的电阻、电抗各为2. 04Ω及52. 4Ω,每组变压器的铁耗=315KW O P ?,激磁损耗=2760KVAR O Q ?。 接到变电所110KV 母线的负荷是160MW ,cos 0.9?=。

东南大学电力系统.docx

资料一:南方电网总部总调和研究中心复试名单(看看南方电网总部的眼中有哪些学校) 关于参加南网总调广州复试的名单 华中科技大学:曹建东、魏宏、郭嵘、华煌圣、侯慧、刘毅、顾慧杰、李曦、朱巍 华北电力大学:艾琳、马明禹、刘蒙、易飞、章斌、张园、吕艳坤、张旭 清华大学:邵文君、梁志峰、王建东、孙荣富、李立理、卢明富、张思拓 上海交通大学:武鹏、任明珠、何小磊、章健、王兴志 西安交通大学:曹瑞峰、饶宇飞 武汉大学:张茂林、宋小伟 华南理工大学:陈延秋、谢惠藩 浙江大学:杨志敏 北京邮电大学:程明康 北京航空航天大学:王维政 天津大学:刘春晓 同济大学:王俊石 英国斯特斯克莱德Strathclyde大学:钟晓涛 关于参加南网研究中心广州复试的名单 清华大学:贺静波、梁惠施、李立理、樊扬、孙荣富、唐剑、彭翔 北京大学:叶博 华北电力大学:贾旭东、艾琳、周国梁、王李平 中国人民大学:刘卓 中国电科院:钱峰 天津大学:刘春晓 中科院:李永辉、徐伟 西安交通大学:汪静、贾磊 西北工业大学:王艳照、姚磊 武汉大学:姚尧、刘洋 华中科技大学:高艳、梅念、张翌晖、邵德军、李曦、郑心炜 上海交通大学:张曦、孙斌 浙江大学:张静、孔祥杰 南京大学:叶蕾 中国科技大学:李晖 华南理工大学:王同文、陈延秋、谢惠藩、陈柔伊、金文钧、李志铿 中山大学:李慧敏、樊凯 华南师范大学:袁为 香港理工大学:董萍 统计: 综合来说 华中科大清华大学华北电力(这三所遥遥领先,人数达到12人以上)

上海交大西安交大浙江大学武汉大学华南理工次之后面为零星名单略

资料二------ 国家电网公司总部招聘2010年高校应届毕业生公告(看国家电网公司总部眼中有哪些学校) 发布时间:2009-11-16 点击次数: 国家电网公司是关系国家能源安全和国民经济命脉的国有重要骨干企业,以建设和运营电网为核心业务,承担着为经济社会发展提供安全、经济、清洁、可持续的电力供应的基本使命,经营区域覆盖26个省、自治区、直辖市,覆盖国土面积的88%以上,供电人口超过10亿人,管理员工153.7万人,在2009年《财富》杂志全球企业500强中排名第15位。 公司始终坚持以人为本的理念,高度重视人才的引进和优化配置。近年来,围绕建设“一强三优”(电网坚强、资产优良、服务优质、业绩优秀)现代公司的总体目标,大力实施人才强企战略,公开招聘优秀的高学历应届毕业生,充实到总部和公司所属在京单位,为加强公司总部建设和保障公司健康持续发展做好人才储备。 2010年,公司总部组织公开招聘40名应届毕业的博士、硕士研究生,包括高电压与绝缘技术、电力系统及其自动化、电工理论与新技术、环境保护、通信、财会、金融学、计算机应用、经济法、人力资源管理、物流管理等11个专业。录用人员原则上安排到公司所属在京单位,由所在单位负责与其订立就业协议,建立劳动关系,按国家计划办理进京落户手续。招聘工作具体安排如下:

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