能量变换器是一种新兴的发电装置,可以直接与电网相连。它打破了一个世纪以来电厂的传统模式,将常规电厂中的发电机、冲击电压保护器、发电机侧开关、母线和升压变压器全部由一台能量变换器来代替。能量变换器作为一种新型能量转换装置,其定子结构与传统电机有本质的不同,与传统电机相比,能量变换器有低造价、高效率、低维护费用的优点,这将使得它在未来将有广阔的发展前景。同步电机的突然短路,是电力系统中最严重的故障。虽然短路过程所经历的时间是极短的,但电枢短路电流和转子电流的计算,却具有非常重要的意义。短路电流的计算经历了从解析法到数值法的转变,数值分析法能较准确地计算出故障电流的大小。本文首先对能量变换器的原理、特点及应用前景进行了较为详尽的阐述,并根据样机的实际结构建立了考虑阻尼绕组时的数学模型和有限元实体模型,借助于ANSYS有限元软件对能量变换器样机短路情况的相关参数进行了分析计算。然后,本文分别用解析法和数值法对普通同步发电机的各种外部短路情况进行了分析验证,并用此方法对能量变换器样机的相应故障情况(三相短路、相间短路、单相接地短路、两相接地短路)进行了研究,得到了定转子电流及电磁转矩的变化规律。最后,对解析法和数值法得到的结果进行了对比分析,得出了一些有用的结论。