Исследование и разработка индукторного гидрогенератора

• Автор: Тан Тхун Аунг
• Шифр специальности: 05.09.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 138 с. : ил.

Оглавление
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 ИНДУКТОРНЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ В МАЛОЙ ЭНЕРГЕТИКЕ
1.1 Малая энергетика
1.2 Г идроэнергетика
1.3 Гидроагрегаты для малой энергетики
1.4 Ветроэнергетика
1.5 Генераторы для малой энергетики
1.6 Цель работы. Основные решаемые задачи
Выводы по первой главе
ГЛАВА 2 ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ЭНЕРГИИ В ЗАЗОРЕ ИНДУКТОРНОЙ МАШИНЫ
2.1 Преобразование энергии в зазоре индукторной машины без учета насыщения
2.2 Преобразование энергии в зазоре индукторной машины с учетом насыщения
2.3 Математическое моделирование индукторной машины
Выводы по второй главе
ГЛАВА 3 РАСЧЁТ И ИССЛЕДОВАНИЕ МАГНИТНОГО ПОЛЯ В ЗАЗОРЕ ИНДУКТОРНОЙ МАШИНЫ
3.1 Расчет магнитного поля зубцовой зоны индукторной машины
3.2 Магнитная проводимость зубцовой зоны индукторной машины
3.3 Расчет коэффициента формы кривой намагничивания
3.4 Электромагнитная мощность индукторной машины
Выводы по третьей главе
ГЛАВА 4 ВОПРОСЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ИНДУКТОРНЫХ ГЕНЕРАТОРОВ
4.1 Выбор индукторного генератора
4.2 Выбор частоты вращения генератора
4.3 Выбор главных размеров индукторного генератора
4.4 Выбор числа пар полюсов
4.5 Выбор плотности тока обмотки статора
4.6 Обмотка статора индукторного генератора
Выводы по четвёртой главе
ГЛАВА 5 ИССЛЕДОВАНИЕ СТАТИЧЕСКИХ И ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ИНДУКТОРНОГО ГЕНЕРАТОРА
5.1 Принципы построения модели
5.2 Исследование формы ЭДС индукторного генератора
5.3 Характеристики индукторного генератора
5.4 Исследование электромагнитного момента индукторного генератора
5.5 Исследование динамических режимов индукторного генератора
Выводы по пятой главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
В последнее время в мире возрастает интерес к нетрадиционным источникам энергии, использующим энергию ветра, солнца, различных видов гидроэнергии. Истощаются ископаемые топливно-энергетические ресурсы. Большая часть гидроресурсов для традиционной гидроэнергетики практически исчерпана. Вместе с тем, с помощью традиционной гидроэнергетики может быть освоено не более 25% мирового потенциала гидроресурсов. Расширение освоения гидроресурсов возможно путём использования гидроэнергии малых рек, что может дать значительный дополнительный источник энергии как в развитых, так и в развивающихся странах. Особенно это актуально для развивающихся стран, где многие районы не электрифицированы. '
Одним из наиболее эффективных направлений развития нетрадиционной энергетики является использование энергии небольших водотоков с помощью микро и малых гидроэлектростанций (ГЭС). Практически в любой стране существует большое количество рек с небольшой величиной водотока, которые с успехом могут быть использованы для строительства мини- и микро- ГЭС. Другим направлением нетрадиционной энергетики является ветроэнергетика, также имеющая большой потенциал развития.
Актуальность темы. Развитие малой гидроэнергетики сдерживается техническими и экономическими факторами. К техническим факторам относится отсутствие на современном этапе эффективного оборудования для использования малоэнергетических водных потоков. К экономическим -большие капиталовложения на единицу выработанной энергии. Оба эти недостатка могут быть преодолены с помощью совершенствования энергетического оборудования для малых и микро ГЭС. Те же проблемы стоят перед ветроэнергетикой малой и средней мощности. Разработка

на статоре. Поэтому, одно из основных преимуществ индукторного генератора простота и надёжность конструкции. Безобмоточный зубчатый ротор индукторного генератора конструктивно проще даже ротора асинхронного генератора. Обмотка возбуждения располагается на статоре, в тех же пазах (часть пазов для этого увеличивают) что и 3-фазная обмотка статора, что незначительно усложняет конструкцию статора. Кроме того, отпадает необходимость в контактных кольцах и щётках для питания обмотки возбуждения.
Главным преимуществом индукторного генератора является магнитная редукция скорости вращения, которая позволяет согласовывать скорость вращения генератора со скоростью вращения турбины без использования повышающей механической передачи - мультипликатора. В табл. 1.9 приведены параметры индукторных генераторов, выпускаемых Тираспольским заводом «Электромаш» [113, 114, 115].
Номенклатура генераторов охватывает диапазон мощности от 75 до 250 кВт, со скоростью вращения от 273 до 600 об/мин. На рис. 1.12 представлены индукторные генераторы завода «Электромаш». В данном диапазоне скоростей и мощности, могут применяться генераторы других типов. Но даже в этом случае, индукторные генераторы имеют преимущество в стоимости, благодаря простоте конструкции.
На рис.1.13 представлена малая гидроэлектростанция «Немново» [114], подземного заложения с индукторным гидрогенератором мощностью 100 КВт на Августовском канале в Беларуси.