Асинхронный двигатель в режиме синхронного генератора на обкаточном стенде для резервирования электропитания сельскохозяйственных потребителей

• Автор: Голубцова, Ирина Васильевна
• Шифр специальности: 05.20.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Челябинск
• Количество страниц: 140 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Анализ электроснабжения сельскохозяйственных районов Челябинской области и значение резервных источников электроснабжения

1.2 Использование асинхронных машин в качестве генераторов электрической энергии

1.2.1 Способы возбуждения асинхронных генераторов

1.2.2 Схемы возбуждения асинхронных генераторов

1.3 Системы и схемы возбуждения синхронных машин

1.4 Выбор схемы возбуждения синхронных генераторов на базе асинхронной машины с фазным ротором
1.4.1 Схема возбуждения генератора с присоединением компаундирующего трансформатора между выводами обмотки статора и точками присоединения возбуждающих конденсаторов
1.4.2 Генераторная установка для резервного электроснабжения
1.5 Показатели надежности систем электроснабжения
1.6 Особенности электроснабжения сельскохозяйственных потребителей
1.7 Выводы и задачи исследования
Глава 2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ИССЛЕДОВАНИЯ СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА НА БАЗЕ АСИНХРОННОЙ МАШИНЫ С ФАЗНЫМ РОТОРОМ
2.1 Резервные источники в системе эксплуатации электрооборудования сельскохозяйственных объектов
2.2 Обоснование схемы соединения фаз обмотки ротора, используемой в качестве обмотки возбуждения генератора
2.3 Теоретические предпосылки по расчету характеристик синхронного генератора
2.4 Выводы
Глава 3 МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ТЕМПЕРАТУРЫ НАГРЕВА ОБМОТКИ ВОЗБУЖДЕНИЯ ГЕНЕРАТОРА НА БАЗЕ АСИНХРОННОЙ МАШИНЫ
3.1 Потери энергии в электрической машине
3.2 Превышение температуры частей электрической машины
3.3 Исходные данные для теплового расчета обмотки ротора
3.4 Тепловые сопротивления зубцовой зоны и лобовой части обмотки ротора. Тепловая схема замещения ротора
3.4.1 Тепловые сопротивления теплопроводности Д}
3.4.2 Тепловые сопротивления теплоотдачи
3.4.3 Выявление значимых источников тепла и места их выделения
3.4.4 Тепловая схема замещения ротора
3.4.5 Определение тепловых сопротивлений схемы замещения
3.4.6 Определение температуры нагрева лобовых и активных частей обмотки
ротора
3.5 Выводы
Глава 4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
4.1 Согласование работы ДВС с требованиями синхронного генератора
4.2 Характеристики синхронного генератора с использованием асинхронной машины 4АНК2Б-250М4УЗ
4.3 Экспериментальные исследования характеристик синхронного генератора в лабораторных условиях
4.3.1 Описание лабораторной установки
4.3.2 Экспериментальное определение характеристик источника электропитания
4.4 Экспериментальное определение температуры нагрева обмотки ротора
синхронного генератора на базе асинхронной машины с фазным ротором
4.4.1 Методика опытного определения температуры обмотки ротора

4.4.2 Экспериментальное определение температуры нагрева обмотки ротора и сравнение с расчетными значениями
4.5 Оценка времени подключения устройства возбуждения резервного источника электропитания
4.6 Выводы
Глава 5 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
Список литературы
Приложения
В зависимости от величины удельного ущерба все сельские потребители разделяются на III категории. К I категории относятся потребители, нарушение электроснабжения которых влечет за собой значительный материальный ущерб, вследствие массовой порчи продукции, серьезного расстройства технологического процесса, а также гибели животных [2].
К потребителям II категории, например, относятся:
- животноводческие помещения с меньшей производственной мощностью, чем для I категории;
- цехи при механизированном приготовлении и раздаче кормов;
- картофелехранилища емкостью более 500 т с холодоснабжением и активной вентиляцией.
Все остальные сельскохозяйственные потребители и приемники относятся к III категории. Требования к надежности электроснабжения несельскохозяйственных потребителей, присоединенных к сельским сетям, устанавливаются ведомственными документами.
На основании данных таблицы 1.1. следует, что среднее значение количества отключений в год по хозяйствам Сосновского района Челябинской области составляет: Баландино - 3,1; Есаулка - 3,4; Муслюмово - 2,8; Кременкуль - 4,0; Томино- 3,5; Полетаево - 5; Долгодеревенское - 1,5; Биргильда - 3,9; Харлуши -6,7; Шершни - 4,0; Заварухино - 3,8; Смолино - 1,9; Полевая - 4,3; другие - 4,0. Среднее значение количества отключений в год по Сосновскому району Челябинской области составляет 3,7 откл./год.
Данные таблицы 1.1 показали, что длительность одного простоя, которая в дальнейшем принимается за время восстановления, и ее среднее значение по объектам равны: Баландино - 5,3 ч.; Есаулка - 5,1 ч.; Муслюмово - 9,5 ч.; Кременкуль - 9 ч.; Томино - 6ч.; Полетаево - 6ч.; Долгодеревенское - 5,2 ч.; Биргильда -