Повышение эффективности работы асинхронного генератора с короткозамкнутым ротором

• Автор: Пантелеева, Лариса Анатольевна
• Шифр специальности: 05.20.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Ижевск
• Количество страниц: 133 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1 Состояние электроэнергетики и проблема использования возобновляемых источников энергии малых рек
1.2 Виды нетрадиционных источников энергии
1.3 Технико-экономическая оценка развития ВИЗ в России на федеральном и региональном уровне
1.4 Особенности по выбору трехфазного генератора для энергетической установки при использовании возобновляемых источников энергии малых рек
1.5 Математическая модель асинхронной машины
1.4 Основные задачи исследования
2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК АСИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА
2.1 Общие сведения
2.2 Определение параметров схемы замещения асинхронной машины
2.3 Механическая характеристика асинхронной машины
2.4 Преобразование схемы замещения асинхронной машины
2.5 Расчет и анализ проводимостей одной фазы асинхронной машины
2.6 Критические точки и ограничения на характеристиках асинхронного генератора
2.7 Теоретическое обоснование способа повышения коэффициента мощности асинхронного генератора
3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ АСИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА
3.1 Задачи экспериментальных исследований

3.2 Разработка лабораторного стенда и подготовка к испытанию
асинхронного генератора
3.3 Методика экспериментальных исследований
3.4 Предварительные испытания асинхронного генератора,
настройка измерений и проведение постановочных опытов
3.5 Рабочие характеристики асинхронного генератора при
параллельной работе с сетью большой мощности
3.6 Новый способ повышения коэффициента мощности
асинхронного генератора
3.7 Количественная оценка нового способа повышения
коэффициента мощности асинхронного генератора
4 ОЦЕНКА ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЙ
ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ МИКРО-ГЭС
4.1 Исходные положения и принятые допущения
4.2 Определение ожидаемой эффективности применения микро-

4.3 Выводы по главе
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И ПОЛУЧЕННЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Территория Удмуртской Республики обладает значительными водными ресурсами, пригодными для производства электроэнергии. Имеется свыше 200 прудов, в том числе 4 крупных водохранилища на малых реках. В 1948 — 1960 годах были построены малые ГЭС районного значения. В 60 - х годах прошлого столетия с созданием единой энергетической системы СССР строительства малых ГЭС было приостановлено, существующие ГЭС были законсервированы и в настоящее время восстановлению не подлежат. Поэтому в настоящее время энергетический потенциал рек не используется. По производству электроэнергии Удмуртская Республика остается энергодефицитной, на собственных станциях производство электроэнергии составляет немногим более 30 % от потребности.
Отмеченное состояние с использованием водных ресурсов Удмуртии характерно для всей России. В последнее время принят ряд важных постановлений, разработаны концепции по развитию энергетического комплекса как на уровне отдельных регионов, так и в целом по России. Имеются все предпосылки для использования водных ресурсов. Р1апри-мер, межотраслевое научно - техническое объединение «ИНСЭТ» (Санкт - Петербург) специализируется на разработке, серийном изготовлении и монтаже малых ГЭС мощностью от 3 до 100 кВт. В концепции развития энергетического комплекса Удмуртской Республики отмечено, что стоимость 1 кВт-ч гидроэнергии соизмерима со стоимостью электроэнергии, производимой на ТЭЦ. Научные коллективы вузов России активно занимаются решением проблем научного и практического значения по использованию возобновляемых источников энергии.
На кафедре «Электрические машины» ФГБОУ ВПО Ижевская ГСХА проводятся исследования серийно выпускаемых асинхронных

представленной на рисунке 1.1 б, у которой параллельная ветвь намагничивания вынесена на первичных зажимах и1.
Г-образная схема замещения (на рис. 1.1 б) описывается тремя уравнениями в комплексной форме [28,29] :
= ко 01 гм) о = сг гг ґ2 + СІ г'2- ї2 + СІ я'2- 2 + /00 & + гм)
ко = к + к
В этих уравнениях ток /00 представляет собой первичный ток (входной ток фазы) при идеальном холостом ходе асинхронной машины, когда ее ротор вращается с синхронной скоростью, и скольжения ротора 8=0. Полные сопротивления статора и ротора, введенные в систему уравнений, определяются в комплексной форме:
г, = +]Хг ; Гг = Я'2 + )Гг
Величина тока статора определяется по 1-му закону Кирхгофа[11]:
к ~ ко + (.~к)
Величина тока идеального холостого хода /0 достаточна мала по сравнению с током ротора /2 и не зависит от скольжения ротора, поэтому характер изменения тока статора 1г определяется в основном характером изменения тока /2 = / (д):

к~к = , С1-1)
Яг + Сг-ЯУзУ + ІХг + Сг-Х
Электромагнитный момент асинхронной машины определяется выражением[28,29]: