同步電機的定子繞組內部故障是電機中常見的破壞性很強的故障。為了預測故障的破壞程度、設計機組的內部短路保護方案以減輕故障損害，都需要對繞組故障時的運行狀態做詳細的分析。運用多回路方法，已經基本解決了同步電機內部故障的穩態分析問題，但對故障的暫態研究，以前還僅限于單機空載的情況。 

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 其次，分別在有刷和無刷勵磁系統下，對普通PID、非線性PID和模糊自適應PID三種控制方式在階躍響應和突變負載的情況下進行仿真，對輸出的機端電壓進行分析并得出相關結論。 除了對通用的勵磁控制算法進行仿真分析外，提出了一種基于同步電機本身的勵磁控制算法，這種控制方式是對勵磁電流進行閉環控制，并輔以非線性的PID控制進行進行精度調節。針對這種方式，提出了兩種實現方案。同樣在有刷和無刷勵磁系統下進行階躍響應和突變負載的仿真分析研究。仿真測試表明，這種控制算法在控制的快速性和穩定性方面優于通用的控制方式。 后，鑒于勵磁控制系統仿真的重復性及操作的繁瑣性，建立了一種基于MATLAB GUI的勵磁控制仿真平臺，借助此平臺對SIMULINK模型操作，可以方便地實現對參數的設置與修改、模型的查看和修正、仿真的顯示及相關的輔助操作等等，可以極大地簡化仿真的操作過程，提高仿真的效率。另外，此平臺的實現也為其它系統類型仿真界面的建立提供了重要的參考。

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交流勵磁發電機是一種可以定、轉子雙邊激勵、雙邊參與機電能量轉換,轉子側可調速而從定子側輸出恒頻交流電能的新型發電機,作為一種可調速發電機在水力發電方面有著十分廣闊的應用前景.目前國外僅在電力系統抽水蓄能、調峰填谷方面得到應用,而國內尚處于起步階段.該文從中國水電事業的發展需要出發,為更好地開發交流勵磁發電機的潛在優勢,對交流勵磁發電機及其系統的運行性能進行研究.首先,該文分別從集中參數的角度和時變電磁場的角度建立了交流勵磁發電機的時域仿真計算模型及軟件.采用上述軟件對交流勵磁發電機的各種瞬變過程進行了仿真研究.此外,對交流勵磁發電機的波形問題,從計算和實驗兩方面進行了一定的研究.

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