Элементы систем управления синхронных генераторов с гармоническим возбуждением

• Автор: Бовтрикова, Елена Владиславовна
• Шифр специальности: 05.13.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 181 с. : ил.

ЭЛЕМЕНТЫ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ СИНХРОННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ С ГАРМОНИЧЕСКИМ ВОЗБУЖДЕНИЕМ
ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ЭЛЕМЕНТЫ СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО
УПРАВЛЕНИЯ СИНХРОННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ
1Л Элементы систем автоматического управления
синхронных генераторов
1.1.1 Элементы системы автоматического управления
по отклонению ;
1.1.2 Синхронный генератор как элемент системы автоматического управления по возмущению
1.1.3 Особенности комбинированных систем
автоматического управления
1.1.4 Математическая модель синхронного генератора
как элемента системы автоматического управления
1.2 Элементы систем управления с гармоническим возбуждением
1.2.1 Обзор публикаций
1.2.2 Синхронный генератор как элемент системы
управления с гармоническим возбуждением
1.3 Особенности применения различных типов
элементов с гармоническим возбуждением
1.3.1 Генераторы с вращающимися выпрямителями
1.3.2 Г енераторы с внутризамкнутым магнитопроводом
1.3.3 Г енераторы смешанного возбуждения

1.4 Цели и задачи исследований
ВЫВОДЫ
ГЛАВА 2. ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ РЕЖИМНЫХ КООРДИНАТ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ СИНХРОННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ С ЭЛЕМЕНТАМИ ГАРМОНИЧЕСКОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ
2.1 Реализация принципа гармонического возбуждения
2.2 Расчет магнитного поля под полюсом при любой геометрии воздушного зазора
2.3 Расчет магнитных полей в синхронных генераторах
с переменным коэффициентом полюсного перекрытия
2.4 Поле под полюсом
2.5 Поле в межполюсном пространстве
2.6 Поле реакции якоря
2.7 Поле реакции якоря в межполюсном пространстве 64 2.8 Режимные координаты систем управления синхронных генераторов
для различных элементов с гармоническим возбуждением
2.8.1 Г енераторы с вращающимися выпрямителями
2.8.2 Г енераторы типа “сексин”
2.8.3 Генераторы смешанного возбуждения
ВЫВОДЫ
ГЛАВА 3. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ЭЛЕМЕНТОВ
СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ СИНХРОННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ С ГАРМОНИЧЕСКИМ ВОЗБУЖДЕНИЕМ
3.1 Математическая модель синхронного генератора
3.2 Математическая модель обмотки гармонического возбуждения
3.3 Статическая ошибка регулирования
3.3.1 Расчет статической ошибки регулирования
3.4 Условия инвариантности системы управления

ВЫВОДЫ
ГЛАВА 4. ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ СИСТЕМ
УПРАВЛЕНИЯ СИНХРОННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ С ГАРМОНИЧЕСКИМ ВОЗБУЖДЕНИЕМ
4Л Общие положения
4.2 Варианты реализации систем управления с
элементами гармонического возбуждения
4.2.1 Элементы с гармоническим возбуждением
4.2.2 Элементы с раздельным бигармоническим возбуждением
4.3.3 Элементы с бигармоническим совмещенным возбуждением
4.2.4 Элементы с вращающимся полем
4.3 Элементы с гармоническим возбуждением
4.4 Методика расчета чувствительных элементов
4.5 Расчет обмоток гармонического возбуждения
ВЫВОДЫ
ГЛАВА 5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
ЭЛЕМЕНТОВ С ГАРМОНИЧЕСКИМ ВОЗБУЖДЕНИЕМ
5.1 Описание макетов элементов
5.2 Постоянный коэффициент полюсного
перекрытия без полюсных наконечников
5.3 Переменный коэффициент полюсного
перекрытия, когтеобразные полюса
5.4 Тип “сексин”
5.5 Постоянный и регулируемый поток
ВЫВОДЫ
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

1.3.1 Генераторы с вращающимися выпрямителями
В настоящее время широкое распространение получили СГ с вращающимися выпрямителями. Из всех известных конструкций бесконтактных генераторов они обладают минимальной массой (с системой непосредственного жидкостного охлаждения удельная масса генератора достигает 0.217 кг/кВА, с системой охлаждения продувом забортным воздухом -1 кг/кВА), и являются основными источниками питания систем электроснабжения переменного тока. Отечественной промышленностью разработаны и выпускаются серийно СГ серии ГТ. Обозначение генераторов ГТ40ПЧ6: ГТ- генератор трехфазный, 40- номинальная мощность, кВА, ПЧ- постоянная частота, 6- номинальная частота вращения -6000 об/мин; генератор ГТ30НЖЧ12- генератор трехфазный, мощностью 30 кВА, НЖ- непосредственное жидкостное охлаждение, Ч- постоянная частота вращения, 120- частота вращения 12000 об/мин [49].
Компаундированные системы для бесщеточных генераторов небольшой мощности могут быть реализованы на основе двух вариантов [50]. В первом варианте возбудитель выполнен в виде асинхронной машины и у него трехфазными выполнены не только обмотка ротора, но также и обмотка статора. Последовательность фаз в обмотке статора выбрана таким образом, что направление вращения созданного этой обмоткой магнитного поля противоположно направлению вращения ротора. В роторе наводится напряжение с двойной частотой. При этом предполагается режим работы генератора с примерно постоянной частотой вращения и без изменения направления вращения.
Во втором варианте используется разделенный трансформатор броневого типа, магнитопровод которого с радиальной или эвольвентной шихтовкой концентрически охватывает обмотки. Через такой трансформатор с неподвижной первичной и вращающейся вторичной обмотками мощность возбуждения передается на ротор независимо от направления и частоты вращения. Поэтому дан-