Переходные и установившиеся режимы электрической части свободнопоточной МИКРОГЭС

• Автор: Архипцев, Максим Геннадьевич
• Шифр специальности: 05.14.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 184 с. : ил.

Оглавление
ВВЕДЕНИЕ
1. Конструктивные особенности и методы расчета низкоскоростных генераторов
1.1. Область применения и особенности работы
микрогидроэлектростанций
1.2. Особенности работы турбин в составе микрогидроэлектростанций
1.3. Особенности электрической части для микроГЭС
1.3.1. Генераторы для микроГЭС
1.3.2. Системы управления режимами работы генератора автономных источников
1.4. Математические модели определения параметров синхронных генераторов с постоянными магнитами
1.5. Особенности расчета генераторов с постоянными магнитами
Выводы
2. Математическое моделирование переходных
процессов в генераторе
2.1. Общие сведения
2.2. Математическая модель НТСГ с постоянными магнитами
2.3. Трехфазное короткое замыкание в НТСГ с постоянными магнитами
2.4. Установившийся режим работы НТСГ с постоянными магнитами
2.5. Сброс и наброс нагрузки в НТСГ с постоянными магнитами
Выводы
3. Моделирование магнитного поля в воздушном зазоре торцевого... синхронного генератора с постоянными магнитами
3.1. Целесообразность моделирования магнитного поля генератора

3.2. Особенности применения программного комплекса для моделирования магнитного поля
3.3. Расчетная модель торцевого синхронного генератора
3.4. Методика моделирования трехмерного магнитного поля в программе Ansoft Maxwell
3.5. Исследование формы магнитного поля торцевого синхронного генератора
3.6. Исследование потоков рассеяния торцевого синхронного генератора
Выводы
4. Экспериментальные исследования переходных и установившихся режимов работы генератора микроГЭС
4.1. Описание экспериментального стенда для испытаний генератора микроГЭС
4.2. Автоматическая система управления свободнопоточной микроГЭС
4.3. Стендовые испытания генератора микроГЭС
4.4. Результаты стендовых испытаний генератора
4.5. Результаты исследования переходных процессов на испытательном стенде
Выводы
Заключение
Список использованной литературы
Приложение

ВВЕДЕНИЕ
В последние годы все большее внимание привлекают проблемы использования чистых нетрадиционных возобновляемых источников энергии (НВИЭ) для нужд энергоснабжения различных сельскохозяйственных, промышленных и жилищно-коммунальных объектов. Актуальность и перспективность данного направления энергетики обусловлена двумя основными факторами: необходимостью снижения негативного экологического влияния на окружающую среду и необходимостью поиска новых видов энергии. Традиционные топливно-энергетические ресурсы (уголь, нефть, газ и т.д.) при существующих темпах развития научно-технического прогресса по оценкам ученых, иссякнут в ближайшие 100-150 лет. Именно по этим причинам, многие развитые страны тратят миллиарды долларов на реализацию программ по внедрению возобновляемых источников.
Однако на пути широкого использования нетрадиционных возобновляемых источников энергии существует и немало серьёзных препятствий, прежде всего технико-экономического характера. Это крайнее непостоянство большинства таких источников энергии во времени и в пространстве, малая плотность потоков энергии, с чем непосредственно связаны высокая капиталоёмкость строительства и себестоимость энергии, значительная степень разного рода рисков.
Тем не менее, за последние годы в мире был достигнут значительный прогресс в повышении экономического использования нетрадиционных источников энергии. Так, в несколько раз снизились затраты на строительство ветровых и солнечных электростанций, что повысило их конкурентоспособность даже в сравнении с традиционными ТЭС, работающими на органическом топливе.
Из возобновляемых источников энергии, используемых для получения электричества, гидроэнергетика наиболее распространенная. По сравнению с другими традиционными видами электроэнергетики, гидроэнергетика явля-

меньшего диаметра, а полюсы пары роторных пакетов 9 большего диаметра обращены к рабочим поверхностям пары статорных пакетов 1 большего диаметра. Вал 6 установлен в подшипниках, наружные обоймы которых закреплены в подшипниковых щитах 5 корпуса 3 машины.
о 1 2 3 1
Рисунок 1.17-Торцевая электрическая машина
Мощности, отдаваемые статорными обмотками, различны (например, в пакетах 1 статора мощность - 20 кВт, а в пакетах 4 статора - 5 кВт). Машину меньшей мощности можно использовать в качестве стартер-генератора.
1.3.2. Системы управления режимами работы генератора автономных источников
Параметры потока малых рек, где, в первую очередь, предполагается использовать автономные энергетические установки, достаточно нестабильны, изменяются сезонно и существенно зависят от количества осадков в бассейне реки. Соизмеримость мощностей нагрузки и гидравлического привода генератора, а также нестационарный характер энергии малых водотоков определяют задачи стабилизации в нужных пределах частоты и напряжения переменного тока автономной энергоустановки.
К основным показателям качества источников электропитания в соответствии с ГОСТ 4.171-85 относятся параметры выходного напряжения, ха-