1.3 本書主要內容

本書結合雙繞組發電機的特點和工程需要，系統深入地研究并簡化了雙繞組發電機的數學模型，得出了適用于解析分析和電路模型仿真的基本方程和等效電路；在此基礎上，用解析、仿真和試驗的方法系統研究了雙繞組發電機的交直流側同時突然短路和交流側帶負載時直流側突然短路兩種工況。

需要說明一點，本書所說的交流側和直流側含義為：交流側（或交流繞組）是指3/12相雙繞組發電機的三相交流繞組；直流側是指3/12相雙繞組發電機十二相繞組整流橋后的直流側；如果要說3/12相雙繞組發電機十二相交流繞組，則指整流繞組前的交流側。

本書具體內容如下：

1）在參考文獻［5, 20, 97］的基礎上，引入適當的假設條件（整流繞組各Y之間以及整流繞組各Y繞組與交流繞組之間互感相等），減少了雙繞組發電機數學模型的參數，從而簡化了基本方程；通過深入揭示雙繞組發電機定、轉子各個回路間的耦合關系，導出了有關參數的相互關系式；通過將十二相繞組等效為一個三相Y繞組，并將其折算到三相交流繞組，導出了簡明的基本方程和詳細的等效電路；在此基礎上，闡明了普通三相電機與雙繞組發電機的內在聯系，使三相發電機的有關分析方法可以引申到雙繞組發電機的分析中來，從而為研究雙繞組發電機奠定理論基礎。

2）應用建立的簡化數學模型，采用解析法研究了3/12相雙繞組發電機交直流側同時突然短路的過渡過程，給出了時間常數、交流側和整流繞組交流側短路電流的完整表達式以及直流側最大短路電流的計算公式；通過適當的近似，進一步給出適合工程應用的近似和簡明的交流側短路電流表達式以及直流側最大短路電流的估算公式，并詳細研究了線路電阻對短路電流的影響；分析研究了交、直流單獨突然短路電流與交直流同時突然短路電流的關系；通過工程樣機和模擬樣機實機試驗檢驗了理論分析的準確性。

3）用解析的方法分析了交流帶負載時直流側空載突然短路的短路電流，給出了交流帶負載時直流側的空載電壓及穩態運行相量圖（短路前）、給出了時間常數、交流側和整流繞組交流側短路電流的完整表達式以及直流側最大短路電流的計算公式；通過適當的近似，進一步給出適合工程應用的整流繞組交流側短路電流近似表達式以及直流側最大短路電流的估算公式；分析了交流負載對直流側短路電流的影響；證明了單純直流側短路電流的計算公式僅是本書所得交流帶負載時直流側突然短路電流計算公式的一個特例；通過試驗檢驗了理論分析的準確性。

4）根據雙繞組發電機與普通三相電機的內在聯系，參考普通三相電機突然短路電磁轉矩的研究方法，導出了雙繞組發電機交、直流同時突然短路和交流側帶負載時直流側空載突然短路的交變轉矩、平均轉矩及總轉矩的簡明解析表達式。

5）建立了雙繞組發電機系統的一般電路仿真模型（不采用引入假設條件的模型），并通過試驗和仿真驗證了其準確性。用該模型仿真研究了交、直流同時突然短路，交流側帶負載時直流側空載突然短路和直流側帶負載時交流側突然短路的短路電流和電磁轉矩，進一步說明了解析分析的準確性和電路模型仿真的優越性；通過仿真檢驗了本書所引入的兩個假設對短路電流和電磁轉矩的影響，從而說明了兩個假設條件的合理性與局限性。

6）給出典型雙繞組發電機額定電壓下的各種突然短路極限值及其相互關系，為雙繞組發電機及其保護裝置的優化設計提供理論依據。