1.7 标么制

在电气工程的理论分析和设计计算中，经常采用标么制。在标么制中，电压、电流、阻抗和功率等都用标么值表示，标么值的定义为

采用标么制系统时，基值的选取是关键。一般来说，基值可以任意选取，但是为了使计算得以简化，通常选电机的额定值为基值。在电机分析中，基值选取的基本原则是标么值形式的电压方程、磁链方程与采用实际值时相同；在凸极同步电机中还要求标幺值表示的方程中互感为可逆。但是，这一原则并非是绝对的，在某些场合下，有时也采用其他的选择方法。

基值分为基本量和导出量两大类，有的以电压基值、电流基值和时间基值为基本量，而功率基值、阻抗基值、磁链基值、速度基值、转矩基值以及惯性常数等可以用基本量导出；有的以功率基值、电压基值和电角速度基值作为基本量，其余的为导出量。下面以后者为例给出三相系统的基值选取。

功率基值的选取有三种方案：以额定输出功率、额定输入功率和额定输入视在功率作为功率的基值。这里，选额定视在功率作为功率基值，即

功率基值Pb=PN（额定视在功率，VA）

电压基值 （相电压幅值，V；U φN为额定相电压）

角频率基值 ωb=2πfN（rad/s）（fN为电源额定频率，Hz）

由上面的基值基本量导出其余基值：

时间基值 t b=1/ωb（s）

在实际中，采取标幺值形式的数学模型分析电机瞬态时，时间 t 常用实际值表示，其他各量用标幺值表示，即所谓的混合标幺值系统。

电流基值（相电流幅值，A）

阻抗基值

磁链基值

电感基值

机械角速度基值（np为电机磁极对数，rad/s）

转矩基值（N·m）

转动惯量基值（kg·m2）

惯性常数（s）基值速度下的转子动能与功率基值之比）

对于同步电机，经过dq0变换后得到的磁链方程中的电感矩阵的定、转子互感是不可逆的，引入标幺值可解决这个问题，但是，转子各绕组的基值电流和基值电压的乘积，必须满足一定的约束。

关于同步电机转子基值电流的选取。首先确定转子电流的基值，随之可以确定转子各派生量的基值。

通常，工程上所用到的转子电流的基值有四种：X ad基值；互感相等基准；磁动势基准；空载额定电压基准。其中以第一种用得最多，简单介绍如下：

所谓 X ad基准是指励磁绕组通入基值电流ifb时所产生的定子互感磁链M af ifb，恰好与定子三相绕组通入对称的直轴基值电流ib时所产生的直轴电枢反应磁链Labib相等，即

M af ifb=Labib

类似地，可以定义直轴和基值阻尼绕组的基值电流iDb和iQb，即

MaDiDb=Ladib，MaQiQb=Ladib

转子励磁绕组电压、磁链、电感和阻抗的基值分别为

同理，可以导出直轴和交轴阻尼绕组的电压基值、磁链基值、电感基值和阻抗基值。