Автономный источник электроснабжения переменного тока

• Автор: Петухов, Анатолий Михайлович
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Комсомольск-на-Амуре
• Количество страниц: 145 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

ГЛАВА 1. ПРИНЦИПЫ НОСТРОЕНИЯ АВТОНОМНЫХ
ИСТОЧНИКОВ НЕРЕМЕННОГО ТОКА СТАБИЛЬНОЙ ЧАСТОТЫ
1.1. Автономные источники переменного тока стабильной
частоты
1.2. Трехфазные автономные источники с электромашинным
формированием кривой выходного напряжения
1.3. Бесконтактные трехфазные автономные источники на базе
совмещенного двухмашинного генератора
Выводы
ГЛАВА 2. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ПРОЦЕССБ1 В
СОВМЕЩЕННОМ ДВУХМАШИННОМ ГЕНЕРАТОРЕ
2.1. Обобщенная математическая модель трехфазной
электрической машины в фазных координатах
2.2. Обобщенная математическая модель совмещенного
двухмашинного генератора
2.3. Особенности математического описания совмещенного
двухмашинного генератора
2.4. Построение модели совмещенного двухмашинного
генератора в МаЙаЬ.
2.5. Результаты моделирования совмещенного двухмашинного
генератора.
Выводы
ГЛАВА 3. ВЛИЯНИЕ ПАРАМЕТРОВ ОБМОТОК
ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН НА ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СООТНОШЕНИЯ В СОВМЕЩЕННОМ ДВУХМАШИННОМ ГЕНЕРАТОРЕ
3.1. Расчет индуктивностей и сопротивлений
3.2. Программа и модель для исследования энергетических 82 соотношений в совмещенном двухмашинном генераторе
3.3. Результаты исследования влияния параметров обмоток на 89 энергетические соотношения.

3.4. Аналитические выражения для токов совмещенного
двухмашинного генератора.
Выводы
ГЛАВА 4. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ
РАЗРАБОТОК И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СОВМЕЩЕННОГО ДВУХМАШИННОГО ГЕНЕРАТОРА
4.1. Рекомендации по формированию обмоток, совмещенных в 102 общем магнитопроводе
4.2. Макетный образец совмещенного двухмашинного
генератора
4.3. Экспериментальные исследования
Выводы
Заключение
Список использованных источников
Нриложения

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы исследования. Области применения автономных источников переменного тока, преобразующих механическую энергию вращения, довольно широки. Энергия двигателей автомобильной техники, летательных аппаратов, водного транспорта частично преобразуется генераторами в электроэнергию для питания бортовой аппаратуры. Механическая энергия дизельных, бензиновых и др. электростанций полностью используется для вращения вала генератора, снабжающего электроэнергией различных потребителей. Несмотря на большое разнообразие используемых в настоящее время автономных источников переменного тока, не прекращается работа по поиску новых технических решений в этой области, поскольку существующие решения не в полной мере способны удовлетворить возрастающие требования потребителей. В связи с этим, получение стабильной и регулируемой частоты в автономных системах электропитания, работающих при переменных частотах вращения первичного двигателя, является актуальной задачей в электроснабжении.
Степень разработанности темы исследования. Для получения переменного тока стабильной частоты в автономных источниках электропитания применяются устройства различного принципа действия и сложности изготовления. Одними из первых были разработаны автономные источники с использованием устройств, предназначенных для стабилизации скорости вращения генератора при переменной скорости приводного двигателя. Устройства подобного рода получили в литературе название приводов постоянной скорости (ППС). Получение стабильной частоты в автономных системах с ППС достигается путём воздействия на механическую часть установки. Механические устройства стабилизации частоты вращения вала являются чрезвычайно громоздкими и сложными в изготовлении, а кроме того -обладают низкими показателями быстродействия и надежности. Все эти обстоятельства явились определяющими для отказа от подобного способа стабилизации частоты.
[u] =

U5a sa
u5b sb
И* П1- [•Л sc
’ L*J — м га
U* rb
Uro л.
[R] =
Rs [!] И . [o] *,MJ

Usa, uSb, Use, isa, isb, isc — напряжения и токи фаз статора; Rs, Rr - сопротивления фазы статора и ротора соответственно; ига, игь, ure, ira, irb, iTt - напряжения и токи фаз ротора; ¥sb, Tsc, vPra, vFrb, lPrc - потокосцепления с магнитным потоком фаз статора и ротора соответственно.
Согласно теории электромеханического преобразования энергии в магнитных системах электромагнитные процессы происходят из-за изменения токов в возбуждающих контурах и пространственных координат, характеризующих относительное положение контуров в системе. Об изменении энергии магнитного поля при перемещении выделенного объема можно судить с помощью математической модели магнитной системы, описанной уравнениями Максвелла, в которой воспроизводится только пространственное распределение магнитного поля при неизменных токах в контурах системы. Изменения же энергии магнитного поля при приращениях токов в контурах можно вычислить с помощью макромодели магнитного поля нелинейной системы, в которой поток, сцепленный с контуром, может