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针对某舰船主变流机组火花偏大导致的输出功率和转矩不足问题,研究了火花偏大对机组运行特性的影响。通过等效电路模型构建了机组同步电机、直流电机的数学模型及同步电机和直流电机的机械耦合方程,建立了主变流机组数学模型,仿真试验表明,主变流机组模型在额定工况下对机组转速和端电压幅值的控制效果较好。通过分析直流电机电枢电流换向过程,明确了主变流机组火花的产生机理。将Cassie电弧近似为火花数学模型,并将其串联至机组直流电机电枢回路中,实现了机组火花偏大的虚拟注入,仿真试验结果表明:在相同负载条件下,火花偏大会使电枢