Многодисковый индукторно-компрессионный генератор

• Автор: Лаас, Александр Рихардтович
• Шифр специальности: 05.09.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 156 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
1. Конструкция и принцип работы генератора
1.1. Постановка задачи
1.2. Электромашинные генераторы дисковой конструкции
1.3. Генераторы с экранированием магнитного поля
1.4. Индукторно-компрессионный генератор
1.5. Выводы
2. Работа генератора на импульсную нагрузку
2.1. Постановка задачи
2.2. Математическое моделирование генератора
2.3. Энергетические характеристики генератора
2.4. Выводы
3. Режимы работы генератора с учетом тепловых ограничений
3.1. Постановка задачи
3.2. Моделирование тепловых процессов
3.3. Характеристики генератора в стационарном и
кратковременном режимах
3.4. Выводы
4. Экспериментальные исследования генератора
4.1. Постановка задачи
4.2. Опытный образец генератора
4.3. Испытательный стенд и оборудование
4.4. Результаты экспериментальных исследований
4.5. Выводы
Заключение
Библиографический список использованной литературы
Приложение
ВВЕДЕНИЕ
В связи с интенсивным развитием новых промышленных технологий, проведением научных исследований и электрофизических экспериментов увеличивается количество потребителей электроэнергии больших мощностей (104 - 10й Вт), которые необходимо питать высоким переменным напряжением (порядка 104 В). К таким потребителям относятся озонаторные устройства для очистки воды и воздуха, лампы-вспышки для накачки лазеров, ускорители заряженных частиц, генераторы высокотемпературной плазмы, оборудование для электроэрозион-ной обработки металлов и другие устройства [1-9]. Традиционно питание указанных потребителей осуществляется за счет преобразования напряжения первичных источников электроэнергии, таких как промышленная сеть или автономный электромашинный генератор [10].
Для преобразования параметров сетевого напряжения с помощью электромеханических устройств широкое применение в промышленности получили электромашинные преобразователи - двигатель-генераторные установки. Они могут быть выполнены в одном корпусе (двигатель и генератор в одном модуле), либо содержать раздельные машины (двигатель и генератор как отдельные модули). При одномодульной конструкции установка имеет меньшие массу и габариты и, следовательно, большие удельные энергетические показатели й более высокий КПД. Двухмодульная конструкция позволяет меняя типы генераторов, получать различное сочетание характеристик выходной электроэнергии. Источник с такой схемой преобразования является наиболее простым с точки зрения технического исполнения, управления и обслуживания в период эксплуатации. Однако, возможность получения необходимых параметров электроэнергии на выходе двигатель-
генераторных установок ограничена характеристиками известных генераторов [11]. Иногда для получения необходимых параметров импульсов электрической энергии используют совместную работу электрома-шинного генератора и конденсаторной батареи [4, 6, 14].
Сравнивая источники в их стоимостном отношении по основным материалам (полупроводниковые приборы, электротехническая сталь, медь) можно отметить, что стоимость полупроводниковых приборов применяемых в схеме преобразователя выше стоимости активных частей генератора и двигателя. Для автономных источников электропитания мобильных установок существуют жесткие требования по массогабаритным характеристикам и надежности. В этом случае желательно исключить дополнительные элементы преобразования электроэнергии.
Потребители импульсной электроэнергии постоянно предъявляют возрастающие требования к импульсным источникам питания [12]. Это определяет основные направления по исследованию и разработке нетрадиционных конструкций электромашинных импульсных генераторов и усовершенствованию существующих. К таким направлениям можно отнести следующие:
> повышение абсолютных и удельных значений энергии и мощности электромашинных импульсных генераторов;
> обеспечение способности генерирования стабильных импульсов электроэнергии в частотном режиме работы;
> повышение частоты следования импульсов;
> программирование формы импульсов;
повышение надежности электромашинных систем импульсного питания.
1 2 З
Рис. 1.6. Диск статора