Книга: Пластун А. Т., Денисенко В. И. «Совмещенные возбудительные устройства с радиальной асимметрией магнитной системы»

Содержание:

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ...... 3 ПРЕДИСЛОВИЕ...... 5 ВВЕДЕНИЕ...... 13 РАЗДЕЛ 1. ОСНОВЫ ТЕОРИИ БЕСЩЕТОЧНЫХ СОВМЕЩЕННЫХ ВОЗБУДИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ С РАДИАЛЬНОЙ АСИММЕТРИЕЙ МАГНИТНОЙ СИСТЕМЫ...... 23 1. КОНСТРУКЦИЯ СОВМЕЩЕННЫХ ВОЗБУДИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ С РАДИАЛЬНОЙ АСИММЕТРИЕЙ МАГНИТНОЙ СИСТЕМЫ...... 23 1. 1. Принципиальное устройство совмещенных возбудительных устройств с радиальной асимметрией магнитной системы...... 23 1. 2. Принцип действия и особенности работы возбудителя в статических и динамических режимах...... 25 2. МАГНИТНАЯ ЦЕПЬ, ОБМОТКИ И МАГНИТНЫЕ ПОЛЯ СИНХРОННОГО ВОЗБУДИТЕЛЯ...... 31 2. 1. Особенности физической картины поля в СМБВ...... 31 2. 2. Структура и схема соединения якорной обмотки синхронного возбудителя...... 38 2. 3. Магнитное поле обмотки возбуждения...... 42 2. 4. Магнитное поле обмотки якоря...... 47 3. РАСЧЕТ МАГНИТНОЙ ЦЕПИ СОВМЕЩЕННОГО МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОГО БЕСЩЕТОЧНОГО ВОЗБУДИТЕЛЯ...... 53 3. 1. Схема замещения магнитной цепи для расчета магнитной характеристики СМБВ...... 53 3. 2. Расчет магнитных характеристик с учетом реакции якоря...... 66 3. 3. Расчет магнитной цепи СМБВ по упрощенным схемам замещения...... 68 4. ЭДС И ПАРАМЕТРЫ ОБМОТКИ ЯКОРЯ ВОЗБУДИТЕЛЯ...... 72 4. 1. Величина и форма ЭДС обмотки якоря при холостом ходе возбудителя...... 72 4. 2. Результирующая ЭДС взаимоиндукции обмотки якоря и ее составляющие при нагрузке возбудителя...... 77 4. 3. ЭДС обмотки якоря от основной гармоники магнитного поля 83 4. 4. Параметры возбудителя...... 86 5. РАБОТА ВОЗБУДИТЕЛЯ ПРИ НАГРУЗКЕ...... 93 5. 1. Электромагнитные процессы в явнополюсном синхронном возбудителе при нагрузке. Векторная диаграмма напряжений...... 94 5. 2. Электромагнитные параметры и режимы работы 4-фазного мостового преобразователя при ступенчатой форме напряжения питания...... 98 6. РЕЖИМЫ РАБОТЫ СОВМЕЩЕННОГО МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОГО БЕСЩЕТОЧНОГО ВОЗБУДИТЕЛЯ...... 144 6. 1. Исходный режим при отсутствии тока возбуждения...... 144 6. 2. Режим отрицательного возбуждения...... 154 6. 3. Номинальный режим работы возбудителя...... 165 6. 4. Установившийся режим форсировки СМБВ при заданном токе возбуждения...... 177 РАЗДЕЛ 2. ОСНОВЫ ТЕОРИИ СОВМЕЩЕННЫХ ПОДВОЗБУДИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ...... 184 7. ЭКВИВАЛЕНТНАЯ СХЕМА ЗАМЕЩЕНИЯ ПОДВОЗБУДИТЕЛЕЙ, СОВМЕЩЕННЫХ С ВОЗБУЖДАЕМЫМ СИНХРОННЫМ ВОЗБУДИТЕЛЕМ...... 184 7. 1. Принцип действия подвозбудителей...... 184 7. 2. Физические условия и особенности работы подвозбудителей, совмещенных с возбуждаемым синхронным возбудителем...... 188 7. 3. Эквивалентная схема замещения и мощность совмещенного подвозбудительного устройства...... 191 8. МЕТОД УДЕЛЬНЫХ МАГНИТНЫХ СОПРОТИВЛЕНИЙ ДЛЯ РАСЧЕТА МАГНИТНОГО ПОЛЯ В ВОЗДУШНОМ ЗАЗОРЕ ВОЗБУДИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА...... 195 8. 1. Сущность метода. Принятые допущения и положения метода...... 198 8. 2. Оценка метода удельных магнитных сопротивлений в сравнении с другими методами расчета униполярной проводимости воздушного зазора при двухсторонней зубчатости...... 206 8. 3. Способы аппроксимации точного решения поля при односторонней зубчатости...... 210 8. 4. Математическая модель для расчета магнитного поля в зоне воздушного зазора...... 215 8. 5. Применение метода удельных магнитных сопротивлений для расчета поля совмещенных бесщеточных возбудительных устройств. Сравнение с методом конечных элементов...... 229 9. ИССЛЕДОВАНИЕ И РАСЧЕТ МАГНИТНОГО ПОЛЯ В ОБЛАСТИ ВОЗДУШНОГО ЗАЗОРА СМБВ МЕТОДОМ УДЕЛЬНЫХ МАГНИТНЫХ СОПРОТИВЛЕНИЙ. ПРИБЛИЖЕННЫЕ МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ...... 252 9. 1. Особенности математической модели для расчета поля в области воздушного зазора СМБВ методом удельных магнитных сопротивлений...... 252 9. 2. Алгоритм расчета ЭДС совмещенных ВУ на основе МУМС. Расчет основной гармоники ЭДС индукторного подвозбудителя...... 259 9. 3. Оценка и учет влияния зубчатости индуктора на величину индукторной составляющей магнитного поля СМБВ...... 265 9. 4. Определение коэффициента насыщения коронок зубцов...... 276 9. 5. Определение гармоник поля реакции якоря возбуждаемой синхронной машины...... 283 9. 6. Учет влияния зубчатости якоря...... 287 9. 7. Учет влияния явнополюсной конструкции возбудителя...... 291 10. РАСЧЕТ ЭДС СОВМЕЩЕННЫХ ВОЗБУДИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ...... 296 10. 1. Определение асинхронной составляющей ЭДС 4-фазного совмещенного ПВ...... 297 10. 2. Учет пульсационной (трансформаторной) составляющей асинхронной ЭДС...... 303 10. 3. Расчет индукторной составляющей ЭДС совмещенного ПВ...... 306 10. 3. 1. Расчет индукторной ЭДС вращения...... 306 10. 3. 2. Учет влияния гармоник поля реакции якоря зубцового порядка...... 312 11. ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА ПАРАМЕТРОВ ОБМОТКИ ЯКОРЯ СОВМЕЩЕННОГО ПОДВОЗБУДИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА СМБВ...... 314 12. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЫПРЯМЛЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ И ВНЕШНЕЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ СОВМЕЩЕННОГО ПОДВОЗБУДИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА...... 317 12. 1. Влияние структуры якорной обмотки совмещенного ПВ на условия работы полупроводникового преобразователя...... 317 12. 2. Описание экспериментальной установки...... 322 12. 3. Несимметричные режимы работы четырехфазного мостового выпрямителя при питании от индукторной обмотки типа AB-CD...... 324 12. 4. Экспериментальное определение внешних характеристик преобразователя при амплитудной несимметрии фазных ЭДС типа АС-ВD...... 328 12. 5. Аналитическое определение внешней характеристики четырехфазного мостового выпрямителя при питании от индукторной обмотки типа АС-BD...... 329 13. УСТРОЙСТВО ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛЯТОРА ВОЗБУЖДЕНИЯ И ДАТЧИКА ТОКА РОТОРА СМБВ...... 333 13. 1. Источник питания АРВ...... 333 13. 2. Датчик тока ротора...... 334 РАЗДЕЛ 3. ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАВНИЯ СОВМЕЩЕННЫХ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ БЕСЩЕТОЧНЫХ ВОЗБУДИТЕЛЕЙ...... 336 14. ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СМБВ...... 336 15. ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СИНХРОННОГО ВОЗБУДИТЕЛЯ СМБВ...... 340 15. 1. Структура и схема соединения якорной обмотки СВ...... 340 15. 2. Определение расчетной мощности...... 343 15. 3. Основные закономерности, определяющие выбор главных размеров и числа полюсов возбудителя...... 344 15. 4. Выбор соотношения геометрических размеров области воздушного зазора возбудителя из условия обеспечения максимальной мощности совмещенного подвозбудителя...... 348 16. ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СОВМЕЩЕННОГО ПОДВОЗБУДИТЕЛЯ...... 352 16. 1. Синтез структуры якорной обмотки совмещенных индукторного и асинхронного подвозбудителей для обеспечения максимальной форсировочной способности СМБВ...... 352 16. 2. Выбор соотношения геометрических размеров зубцовой зоны индуктора из условия обеспечения максимальной мощности совмещенного подвозбудителя...... 372 16. 3. Выбор соотношения долевого участия между асинхронным и индукторным подвозбудителями...... 373 17. СИНТЕЗ ПАРАМЕТРОВ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ МОЩНОСТИ ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ АРВ И РАБОТОСПОСОБНОСТИ ДАТЧИКА ТОКА РОТОРА...... 377 17. 1. Выбор геометрических размеров магнитной цепи СМБВУ с учетом размещения постоянных магнитов...... 377 17. 2. Синтез структуры схемы для обеспечения работоспособности датчика тока ротора возбудителя...... 380 18. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ НЕТРАДИЦИОННО СОВМЕЩЕННЫХ ВОЗБУДИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ...... 388 18. 1. Подход к технико-экономическому сравнению систем возбуждения синхронных машин...... 388 18. 2. Технико-экономическая оценка применения СМБВ в системах возбуждения синхронных генераторов дизельных и газотурбинных автономных электростанций...... 398 18. 3. К выбору системы возбуждения для гидрогенераторов малых ГЭС...... 404 ЗАКЛЮЧЕНИЕ...... 409 БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК...... 415

Издательство: "Издательство Уральского университета" (2014)

ISBN: 9785799612771