Автономная система электроснабжения на основе асинхронизированного синхронного генератора

• Автор: Семенов, Василий Владимирович
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 184 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ АВТОНОМНЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК
1.1. Общая характеристика автономных систем электроснабжения
1.2. Методы исследования автономных систем электроснабжения
] .3. Общие принципы управления асинхронизированным синхронным
генератором
1.4. Состояние вопроса и постановка задачи исследования
2. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМАШИННЫХ СИСТЕМ В АВТОНОМНОЙ СИСТЕМЕ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ С ВОЗБУЖДЕНИЕМ ПЕРЕМЕННЫМ ТОКОМ
2.1. Система относительных единиц. Приведение параметров вторичной обмотки к первичной
2.2. Основные модули автономной системы электроснабжения и их моделирование в пакете МаХІаЬ/ЗітиІіпк
2.3. Построение нечеткого регулятора в системе МАТЬАВ
2.4. Модель автономной системы электроснабжения
Выводы по второй главе
3. АНАЛИЗ ХАРАКТЕРИСТИК МОДЕЛИ АСИНХРОНИЗИРОВАННОГО СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА ПРИ АВТОНОМНОЙ РАБОТЕ
3.1. Основные энергетические соотношения
3.2. Методика измерения и построения характеристик генератора
3.3. Электромеханические характеристики автономной системы электроснабжения
3.4. Электромеханические характеристики при регулировании тока
возбуждения асинхронизированного синхронного генератора
Выводы по третьей главе
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПРОЦЕССОВ В АСИНХРОНИЗИРОВАННОМ СИНХРОННОМ ГЕНЕРАТОРЕ
4.1. Описание экспериментальной установки для исследования электромагнитных процессов в асинхронизированном синхронном генераторе
4.2. Построение преобразователя частоты для асинхронизированного синхронного генератора
4.3. Экспериментальное определение параметров универсальной машины переменного тока
4.4. Характеристики асинхронизированного синхронного генератора и
проверка адекватности модели
Выводы по четвертой главе
Заключение
Библиография
Приложение А. - Методика расчета универсальной машины
Приложение Б. - Технические характеристики електромашинного агрегата ЭА-3 экспериментальной установки «Модель электрической системы» ... 176 Приложение В. - Технические данные системы ввода аналоговых данных в
компьютер НапсіургоЬе и измеритель КЬС Е
Приложение Г. - Расчет погрешности измерения выполненного цифровым измерителем Е

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
АГ - асинхронный генератор;
АД - асинхронный двигатель;
АРВ - автоматическое регулирование возбуждением;
АСГ - асинхронизированный синхронный генератор;
АСЭ - автономная система электроснабжения;
АЦП - аналого-цифровой преобразователь;
КЗ - короткое замыкание;
КПД - коэффициент полезного действия;
МДС — магнитодвижущая сила;
НЛ - нечеткая логика;
НР - нечеткий регулятор;
ПВМ - пространственно векторная модуляция;
ПКЭ - показатели качества электрической энергии;
ПЧ - преобразователь частоты;
ПЭВМ - персональная электронная вычислительная машина; СГ - синхронный генератор;
ТКЗ - ток короткого замыкания;
ЦАП - цифро-аналоговый преобразователь;
ШИМ - широтно-импульсная модуляция;
ЭДС - электродвижущая сила;
ЭМ - электрическая машина;
ЭУ - экспериментальная установка.

Тогда из (1.13) можно получить выражения для М0 и <2 в следующем виде [50]:
(1.16)

где U — напряжение на выводах обмотки статора; х — синхронное реактивное сопротивление машины.
Из соотношений (1.16) следует, что воздействуя определенным образом на синхронные проекции Iи 1[х тока ротора, в установившихся режимах
можно независимо управлять, с одной стороны, электромагнитным моментом и движением ротора и, с другой стороны, режимом управления по реактивной мощности [50].
Соотношения (1.11) - (1.16) справедливы в равной степени для синхронных и для АС - генераторов. Однако в синхронном генераторе проекции IJy и Ifx не могут регулироваться независимо, т.к. связаны с током
обмотки возбуждения и углом нагрузки, в соотношениями:
1 =-I, sin в;
(1.17)
Ijx = ~If cos Є, - }
где единственной независимой управляемой величиной является If в
временной угол между векторами напряжения ЭДС.
В АСГ, который имеет на роторе систему обмоток с несовпадающими осями, появляется возможность регулирования нескольких пространственных составляющих МДС возбуждения. Таким образом, в АСГ появляется дополнительная степень свободы управления, что используется для раздельного управления электромагнитным моментом и реактивной мощностью [50].
На рис. 1.2 изображена векторная диаграмма генератора на которой вектор ЭДС возбуждения jxafIf разложен на составляющие по осям