虚拟同步发动机(VSG)调频原理图解释(以经典力学的思想:牛顿第一定律)

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 今天看论文看到一个很好的图,看懂了可以解释VSG的一次调频和二次调频,这里来解释一下这个图。

首先,负载是PL,我们认为,如果负载增加,那么这个PL的斜线就会向上移动。但是在PL状态下,VSG工作在Pref-fref点。我们先看在PL线上的情况,如果VSG增发功率,那么对应的f就会增加,这可以这样理解:VSG发出功率大于负荷需求功率,这部分多的能量给了转子,让转子转的更快了。这是牛顿第一定律,力改变物体的运动状态。

如果这时候负荷增大为PL1,那么对应的,发出的能量少了,但是能量必须守恒,所以迫使P增长到P1的阶段,可以理解为VSG增发功率,根据牛顿第一定律,那么作用的力减少了(功率),运动状态会改变,f就变小了。

以上是一次调频。

但是如果我们想稳定住f不变,又要它输出PL1的功率,就必须增加有功功率输出,所以输出的有功由P1增长到P2,让f稳定会fref。这时候VSG就工作在a2点。增发功率,让f增加的过程。

就是二次调频。

反之亦然。

我没有用下垂的概念取解释这个过程,而是用的经典力学的观点来看待这个过程,除此之外,转动惯量和力矩的公式也可以由牛顿第二定律来解释。这里不多赘述。

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