Исследование многополюсных синхронных магнитоэлектрических генераторов с дробными зубцовыми обмотками

• Автор: Честюнина, Татьяна Викторовна
• Шифр специальности: 05.09.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 176 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
1 Общая характеристика и основы рабочего процесса синхронных генераторов с постоянными магнитами, работающих при низких частотах вращения
1.1 Область применения синхронных генераторов с постоянными магнитами, работающих при низких частотах вращения

1.2 Проблемы создания генераторов, работающих при малой частоте вращения

1.3 Особенности конструкции многополюсного СГПМ с дробными зубцовыми обмотками

1.3Л Конструкция роторов генераторов с постоянными магнитами

1.4 Построение статорных дробных зубцовых обмоток

1.5 Магнитодвижущие силы зубцовых дробных обмоток

1.5 Л Магнитодвижущая сила зубцового контура

1.5.2 Магнитодвижущая сила фазной зоны

1.5.3 Магнитодвижущая сила многофазной обмотки
2 Исследование поля возбуждения синхронного генератора с постоянными магнитами с дробной зубцовой обмоткой
2.1 Задачи исследования поля возбуждения
2.2 Исследование гармонического состава поля возбуждения в зависимости от значения дробности д зубцовой обмотки статора
2.3 Влияния геометрии зубцово пазовой зоны синхронного генератора
с ротором коллекторного типа на форму поля возбуждения
2.4 Исследование влияния геометрии зубцово пазовой зоны синхронного генератора с ротором с призматическими магнитами, ориентированными
в радиальном направлении

2.5 Влияние насыщения магнитной системы генератора на гармонический
состав поля возбуждения
2.6 ЭДС синхронных генераторов с постоянными магнитами с дробной
зубцовой обмоткой
3 Исследование индуктивных параметров магнитоэлектрического генератора с дробной зубцовой обмоткой
3.1 Особенности численного определения индуктивных параметров
3.2 Влияние геометрии зубцово пазовой зоны на индуктивные
параметры СГПМ с ротором коллекторного типа
3.3 Учет влияния насыщения магнитопровода на индуктивные параметры
СГПМ с ротором коллекторного типа
3.4 Влияние геометрии зубцово пазовой зоны на индуктивные параметры
СГПМ с ротором с радиально ориентированными магнитами
3.5 Учет влияния насыщения магнитопровода на индуктивные параметры
СГПМ с ротором с радиально ориентированными магнитами
3.6 Расчет синхронного индуктивного сопротивления с учетом дифференциального рассеяния СГПМ и дробными зубцовыми обмотками
3.7 Определение проводимостей и коэффициентов формы
поля для СГПМ
3.7.1 Конструкция ротора с радиально ориентированными магнитами
3.7.2 Конструкция ротора «коллекторного» типа
4 Экспериментальные исследования
4.1 Исследование формы ЭДС
4.2 Исследование индуктивностей
4.3 Внешние характеристики
Заключение
Список литературы
Приложение
Введение
Актуальность работы. Свою историю электрические генераторы с постоянными магнитами ведут с 30-х годов прошлого столетия. Невысокие удельные показатели постоянных магнитов, от которых в первую очередь зависят технические и массогабаритные данные ограничивали их применение. В 60-х годах были разработаны и нашли широкое применение анизотропные сплавы типа ЮНДК24, ЮНДК35Т5, ЮНДК40Т, которые за счет создания направленной кристаллизации обладали большими удельной магнитной энергией и коэрцитивной силой. Величина удельной магнитной энергии достигла значений (ВН)тах=96-10"3 Тл-А/м, это позволило значительно расширить диапазон мощности и частоты электрических генераторов с постоянными магнитами. По весовым характеристикам магнитоэлектрические генераторы до 40 кВ-А при частоте 400 Гц стали сопоставимы с генераторами с электромагнитным возбуждением. Широкое применение эти магниты нашли в генераторах малой мощности для автономных систем электроснабжения и в различного рода вспомогательных генераторах, магнитоэлектрические генераторы и генераторы комбинированного возбуждения небольшой мощности (около 400 В-А) успешно применяются в автомобилях и тракторах.
Практически в это же время были разработаны материалы на основе редкоземельных элементов и кобальта ВСо5, имеющих максимальную удельную магнитную энергию {ВН)пах={ 160-240)-10'3 Тл-А/м. Их появление позволило существенно снизить массу и габаритные размеры генераторов и позволило конкурировать с генераторами с электромагнитным возбуждением в более широком диапазоне мощностей. В большинстве своем они нашли применение в автономных системах электрооборудования, устанавливаемых на передвижных электрических станциях, на авиационном и автомобильном транспорте, в автоматике и бытовой технике.
На сегодняшний день все большей популярностью пользуются магнитотвердые материалы системы NdFeB. По своим энергетическим показателям они

Угол между векторами с соседними номерами в звезде векторов по основной рабочей гармонике поля (угол между соседними пазами)
_<1л _Ъл _%л ст
Угол между соседними векторами в звезде векторов
2 л 2 л
Рисунок 1.6 - Звезда пазовых ЭДС и схема обмотки с д=3/8 (120° фазная зона)
Звезда векторов пазовых ЭДС для данной обмотки представлена на рис.
1.6. Каждая фаза этой обмотки содержит qэ= 3 секций, образующий в звезде векторов ЭДС сектор в 120°.Однако обмотки со 120° фазной зоной имеют низкий обмоточный коэффициент. Поэтому рекомендуется секторы дэ=3 разбить