WWW.DIS.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 |   ...   | 6 | 7 || 9 | 10 |   ...   | 19 |

Параметры обмотки статора и режимы асинхронного генератора, повышающие качество электроэнергии для питания электрооборудования почвенноэкологической лаборатории

-- [ Страница 8 ] --

Рисунок 2.16 – Схема токов до и после модуляции, = 2/ Результат модуляции МДС при = -600 и = 4/3 (рис. 2.17) 3Fm [sin(t - x - /3 - /2) · cos(/3 - /2)] = 3Fmsin(t - x - 300)cos900 = 0.

Рисунок 2.17 – Схема токов до и после модуляции, = 4/ Если после модуляции при = -600 и = 4/3 реверсировать ток в половине фазных обмоток, то обмотка статора становится эквивалентной обмотке с шириной зоны 600 (рисунок 2.18).

Рисунок 2.18 – Схема токов после модуляции и реверсирования тока в половине фазных обмоток, = 4/ Схема обмотки диаметрального шага асинхронного генератора с соотношением ЭДС на выводах 1/1 показана на рисунках 2.19 и 2.20.

Как было показано в нашей статье [33] двухполюсная двухслойная обмотка диаметрального шага выполнима только из двух частей, при этом в каждой части вразвалку, что в некоторой степени затрудняет ее практическую реализацию. Положительной особенностью обмотки является то, что проводники частей фаз расположены в тех же пазах статора и могут иметь разное сечение, учитывая характер изменения тока при нагрузке на выводах «Н». Выполнение двухслойных обмоток диаметрального шага на другие чисел полюсов проще.

Рисунок 2.19 – Схема двухполюсной обмотки с шагом у = 15, а); векторная диаграмма токов возбуждения, б) Рисунок 2.20 – МДС и диаграмма Гергеса двухполюсной обмотки Значение коэффициента дифференциального рассеяния для этой обмотки одинаково как от тока возбуждения, так и при нагрузке. Модулированную обмотку с шириной фазной зоны 1200 и = 2/3 и можно представить в виде шестифазной обмотки, рисунок 2.19, б). Цветными линиями отмечены фазные токи возбуждения. Их геометрическая сумма на каждом участке представлена в виде результирующих векторов. Последовательное соединение катушечных групп позволяет применить к обмотке термин «кольцевая» обмотка статора. При диаметральном шаге обмоточный коэффициент относительно выводов В1 и Н2 kоб = 0,6374, а схема токов двух слоев эквивалентна схеме токов в слое.

Рисунок 2.21 – Схема четырехполюсной обмотки, а); схема подключения трех фазной нагрузки, б); МДС четырехполюсной обмотки, в); распределение тока в частях обмотки, г) В таком представлении токов двухполюсной обмотки:

И в этом варианте схемы токов и значение коэффициента дифференциального рассеяния не изменяет своей величины. При другом значении пар полюсов число накладываемых друг на друга колец (параллельно расположенных колец) увеличивается пропорционально росту пар полюсов, рисунок 2.21 [30].

Рисунок 2.22 – Схема обмотки с четырьмя фазными зонами 2р = 6, а); вектор ная диаграмма токов возбуждения, б); схема подключения выпрямительной нагрузки и емкости возбуждения, в) Особенностью кольцевых обмоток статора является то, что для расположенных на полупериметрах статора катушек каждой фазной обмотки коэффициент распределения kр = 2/ = 0,6366. При диаметральном шаге он же является и обмоточным коэффициентом. Кольцевые обмотки являются также и автотрансформаторными обмотками с коэффициентом трансформации 2/1,732.

Вращающееся магнитное поле в генераторе создают двухфазные и четырехфазные токи возбуждения (рисунок 2.22).

Вращающееся магнитное поле в генераторе могут создавать и двухфазные токи, а двухфазную обмотку можно представить и в виде четырехфазной обмотки, рисунок 2.22. Включением и отключением диаметрально включенных конденсаторов можно изменять реактивную мощность. Применять такую обмотку возможно в однофазных генераторах автономных источников. Расчет обмотки приведен в Г3.

2.3 Математическая модель асинхронного генератора с шестизон ной обмоткой статора при включении несимметричной нагрузки Чтобы оценить стабилизирующие свойства асинхронного генератора с шестизонной обмоткой необходимо рассмотреть влияние несимметричной нагрузки на уровень напряжения на выходе генератора. Угол показывает геометрическое расположение обмоток друг относительно друга. В случае шестизонной обмотки статора угол равен 1,5 паза или 150, если нагрузку подключить на другие части обмотки, чем на рисунке 2.23 угол составит -150.

Рисунок 2.23 – Асинхронный генератор с шестизонной обмоткой статора в осях,, и, а); и части обмотки с определением угла, б) Для схемы с шестизонной обмоткой статора, нагрузкой и емкостью асинхронного генератора (рисунок 2.24) система контурных дифференциальных уравнений будет иметь вид Основная задача для решения этой системы уравнений без дифференцирования переменных, состоит в том, чтобы выразить токи нагрузки iнА, iнВ, iнС и токи емкостей iсАВ, iсВС, iсСА, через токи, проходящие по обмотке статора асинхронного генератора. Для токов нагрузки очевидно, что Токи емкостей находим из условия Подставив iсСА iсАВ iсВС в 2.47 получим Вычтем из 2.50 уравнение 2. Из 2.48, подставив ток iсАВ, получим выражение для тока iсСА Рисунок 2.25 – Схема шестизонной обмотки статора асинхронного генератора с однофазной нагрузкой Таким образом, имеем все токи, входящие в исходную систему дифференциальных уравнений, выраженных через токи обмоток.



«Треугольник» емкостей, возможно, преобразовать в соединение «звездой», что упрощает расчеты. Тогда для асинхронного генератора с шестизонной обмоткой и соединением емкости по схеме «звезда» для однофазной нагрузки, система уравнений соответствующая рисунку 2. Токи через емкости находятся из выражений Рисунок 2.26 – Принципиальная схема для математического моделирования асинхронного ге нератора с шестизонной обмоткой статора Рисунок 2.27 – Схема шестизонной обмотки асинхронного генератора с включе нием трехфазной нагрузки и емкостей по диаметру кольца Система дифференциальных уравнений для рис. 2. По общей методике выражаем токи емкостей и нагрузок через токи обмоток. Для этого составим уравнения для узлов Запишем условие для контура Так как в емкостях не накапливается заряд, то можно записать Соединим уравнения для узлов Так как сумма емкостных токов равна нулю, то Приравнивая 2.61 и 2.63 получаем rнС Если подставить 2.13 и 2.14 в 2.12, то получаем выражение для тока iсА С помощью аналогичных преобразований получаем Имея значения icА, icB, icC из 2.54, 2.55, 2.56 получаем значения iнА, iнB, iнC Таким образом, для системы 2.53 имеем выражение для всех токов в функции от токов обмоток асинхронного генератора.

Матрица индуктивностей и взаимных индуктивностей запишется в таком же виде, что и для автотрансформаторной обмотки, соединенной звездой. Для расчета составлены системы дифференциальных уравнений в программной среде МathCad, которые представлены в 2. Результаты математического моделирования асинхронного генератора с шестизонной обмоткой представлены на рисунке 2.28 и 2.29. В модели показан процесс самовозбуждения генератора при емкости возбуждения 45 мкФ с подключенной однофазной нагрузкой одинаковой мощностью 0,5 кВт, затем на фазе В увеличивается нагрузка до 1,1 кВт, при этом напряжение по фазам падает от 138 В при холостом ходе до 120 В, ток якоря приводного двигателя увеличивается до 33 А, момент на валу в связи с увеличением отбираемой мощности увеличился с 19 до 27 Н*м, а частота вращения уменьшилась, причем при появлении несимметричного режима появляется значительная переменная составляющая на валу, о чем свидетельствует колебание частоты вращения, а следовательно и частоты тока ±0,1 Гц.

Рисунок 2.28 – Результаты математического моделирования асинхронного ге нератора с шестизонной обмоткой статора Необходимо отметить, что отклонение напряжения меньше с шестизонной обмоткой, чем с другими обмотками до 4 %. Во всех случаях меньшее значение тока якоря объясняется снижением электрических потерь шестизонной обмотки за счет выполнения разным сечением провода частей обмотки статора.

Рисунок 2.29 – Результаты математического моделирования асинхронного генератора с шестизонной обмоткой 1. Получена математическая модель асинхронного генератора с серийной, автотрансформаторной и шестизонной обмоткой. Компьютерное моделирование показало, что в нагружаемой фазе до 0,9 кВт наблюдалось снижение напряжения со схемой серийной обмотки: до -25,4 %, с автотрансформаторной обмоткой: до – 7,1 % и с шестизонной обмоткой: до - 3,0 %. Математическая модель АГ показала хорошую сходимость результатов. При нагрузке до 1,2 кВт отклонение напряжения в нагружаемой фазе с шестизонной обмоткой экспериментально полученные и рассчитанные значения отличаются не более 5,3 %.

2. Развитие метода пространственной модуляции МДС позволило разработать новую шестизонную обмотку для рационального использования габарита электрической машины и обеспечивающую максимальную загрузку АГ с нормированным качеством электрической энергии при питании однофазного и трехфазного электрооборудования с меньшим отклонением напряжения при несимметричной нагрузке.

3. Определены основные параметры экспериментальной шестизонной обмотки статора в виде четырехполюсной двухслойной обмоткой с шириной фазной зоны 120° и диаметральным шагом (коб = 0,637) на базе двигателя 4A100S4 с длиной статора l = 110 мм. Соотношение ЭДС на выводах Е1/Е2 = 380/220 В.

3 РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТОВ И ЛАБОРАТОРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

АСИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА С ШЕСТИЗОННОЙ ОБМОТКОЙ

3.1 Оценка степени стабилизации напряжения асинхронного генератора с серийной, автотрансформаторной и шестизонной обмоткой статора Разработка новых схемных решений обмоток статора требует новых методик расчета асинхронного генератора на стадии проектирования. В известных литературных источниках приведены примеры расчета стандартных обмоток асинхронных двигателей [9, 44 46, 67, 134] и некоторых разработанных ранее асинхронных генераторов [36, 89, 142].

На стадии проектирования необходимо определить обмоточные данные генератора, емкость возбуждения, потери и, в конечном счете, энергетические показатели. Поскольку асинхронные генераторы проектируются на базе современных серийных АД, то некоторые параметры АГ принимаются из заводских характеристик аналогичных по габариту двигателей: механические потери, активное сопротивление ротора, номинальное скольжение.

Для оценки степени стабилизации напряжения экспериментального асинхронного генератора выполнен сравнительный расчет параметров схемы замещения с серийной, автотрансформаторной и шестизонной обмоткой статора.

Расчет выполнен для генераторов, спроектированных на базе асинхронных двигателей типа АИР112М2 и 4А100S4. Расчет приведен в приложении Г1 по методике, описанной в [23, 24, 33, 36].

На внешние характеристики АГ существенное влияние оказывают коэффициент насыщения магнитной цепи k, индукция в воздушном зазоре, B которая связана с амплитудой основной гармоники МДС F и определяют намагничивающий ток асинхронного генератора (Г2).

При расчете емкости конденсаторов необходимо учитывать размагничивающее действие реактивного тока ротора. Его размагничивание пропорционально приведенной реактивной составляющей номинального тока ротора (Г2).



Pages:     | 1 |   ...   | 6 | 7 || 9 | 10 |   ...   | 19 |
 

Похожие материалы:

«СПИРИДОНОВ АНАТОЛИЙ БОРИСОВИЧ ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ ДРАЖИРОВАНИЯ СЕМЯН ЛЬНА-ДОЛГУНЦА Специальность 05.20.02 – электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель: д.т.н., профессор Касаткин Владимир Вениаминович Ижевск – 2014 2 ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………. 5 1 АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА…………………………………………. 8 1.1 Состояние и перспективы развития льняного ...»

« ВОЛКОВ ВЛАДИМИР СЕРГЕЕВИЧ РАЗРАБОТКА РЕСУРСО- И ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО СПОСОБА МЕХАНОАКТИВАЦИИ ВИТАМИНИЗИРОВАННОЙ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНОЙ КОРМОВОЙ ДОБАВКИ Специальность: 05.20.02. – Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель: д.т.н., профессор Беззубцева М.М. Санкт-Петербург 2014 2 ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………………………. 4 Глава 1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ...»

« Еремочкин Сергей Юрьевич ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ МОБИЛЬНЫХ МАШИН В АПК НА ОСНОВЕ ВЕКТОРНО-АЛГОРИТМИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ Специальность 05.20.02 - Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель - доктор технических наук, профессор Халина Т.М. Барнаул - 2014 2 ОГЛАВЛЕНИЕ Стр. Введение Глава 1. Обоснование выбора типа электродвигателя и анализ существующих методов ...»

« Хныкина Анна Георгиевна ОБОСНОВАНИЕ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ НИЗКОВОЛЬТНОГО АКТИВАТОРА ДЛЯ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ СЕМЯН ЛУКА Специальность: 05.20.02 – электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель к.т.н., доцент кафедры физики Рубцова Елена Ивановна Ставрополь 2014 2 СОДЕРЖАНИЕ стр. ВВЕДЕНИЕ 4 АНАЛИЗ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЙ И УСТРОЙСТВ ДЛЯ 10 1 ПРЕДПОСЕВНОЙ ...»

« ВАЛЕЕВ РУСЛАН АЛЬФРЕДОВИЧ ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОБЛУЧЕНИЯ МЕРИСТЕМНЫХ РАСТЕНИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СВЕТОДИОДНЫХ УСТАНОВОК Специальность 05.20.02 – электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель: 1 Доктор технических наук, профессор Кондратьева Н.П. Ижевск 2014 2 Оглавление ВВЕДЕНИЕ 1.АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИИ ВЫРАЩИВАНИЯ МЕРИСТЕМНЫХ РАСТЕНИЙ И ИСТОЧНИКОВ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ...»

« Нигматулин Ильдар Дагиевич ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ РАБОТЫ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ТРАКТОРОВ, ОСНАЩЕННЫХ ГАЗОБАЛЛОННЫМ ОБОРУДОВАНИЕМ Специальность 05.20.03 – Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата технических наук. Научный руководитель: доктор технических наук, доцент Володин В.В. Саратов – 2014 2 Содержание СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 1 1.1 Системы ...»

« Кожевников Юрий Александрович РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ УСТАНОВКИ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОМПОЗИТНОГО КОТЕЛЬНОГО БИОТОПЛИВА ИЗ ОТХОДОВ ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ФЕРМ И НЕФТЕХОЗЯЙСТВ 05.20.01 – технологии и средства механизации сельского хозяйства Диссертация на соискание степени кандидата технических наук научный руководитель: д.т.н., профессор, академик РАСХН, заслуженный деятель науки РФ Стребков Д.С. Москва – 2014 2 СОДЕРЖАНИЕ Введение ………………………………………………………………………………………. 6 Актуальность ...»




 
© 2013 www.dis.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.