Биография    Электронная библиотека    Индивидуальное задание

Перечень аннотированых ссылок   Результаты поиска в Internet
Автореферат магистерской работы
Горбенко Артема Анатольевича
По теме: "Эффективное управление возбуждением синхронных машин"
Введение

Синхронные машины (СМ) благодаря известным преимуществам широко применяются в промышленности, однако могут выпадать из синхронизма при кратковременных нарушениях питания. Сильно загруженные машины не всегда успешно ресинхронизируются или повторно запускаются, требуется предварительная разгрузка агрегата. Поэтому актуально применение способов, позволяющих улучшить асинхронные характеристики СМ и, в частности, - специальных законов управления по цепям возбуждения. Большинство способов предусматривает циклическое управление возбуждением в функции от угла положения ротора. Однако на практике они не применяются из-за отсутствия простых и точных датчиков угла положения ротора.

Цель работы

Целью работы является отыскание оптимальных законов управления по цепям возбуждения синхронных машин с целью повышения их вращающего момента.Также в дальнейшем будет расмотрена проблема компенсации явнополюсности явнополюсных синхронных двигателей.

Методы и результаты исследования

Предлагается способ циклического управления по цепи возбуждения, не требующий наличия датчиков угла положения ротора. Управление заключается в том, что в зависимости от знака первой производной от электромагнитного вращающего момента при каждом провороте ротора относительно поля статора производится переключение обмотки возбуждения то на активное добавочное сопротивление, то на возбудитель с форсированным напряжением определенной полярности. При отрицательной производной от электромагнитного вращающего момента к обмотке возбуждения подключается активное добавочное сопротивление и от возбудителя с двухсторонней проводимостью подается обратное форсированное напряжение возбуждения. При положительной полярности производной от электромагнитного вращающего момента активное добавочное сопротивление отключается и от возбудителя подается прямое форсированное напряжение возбуждения.
Исследование предлагаемого закона управления возбуждением проводится на математической модели СМ, представленной полными уравнениями Парка-Горева(1)-(8):

где потокосцепления намагничивания (коэффициенты распределений намагничивания и токи) вычислялись как:

Рассмотрим метод определения, необходимых для моделирования, параметров схемы замещения ЯСД по каталожным данным. В справочниках обычно приводятся следующие данные по ЯСД: Pн, Uн, nн, hн, cosfiн – номинальные значения активной мощности, напряжения статора, оборотов ротора, коэффициента полезного действия и коэффициента мощности; , Мn, Мвх, Мm - кратности пускового тока, момента, входного момента при S=0.05, максимального момента; Ufн, Ifн - номинальные значения напряжения и тока возбуждения.
Активное сопротивление статора найдем, считая, что потери в меди статора в номинальном режиме составляют 25-30% от общих потерь, т.е.:


Результаты моделирования показали, что предлагаемый способ управления позволяет увеличить вращающий момент СМ в диапазоне скольжений менее 0,2. При этом чем выше скорость вращения ротора, тем больше относительное приращение среднего вращающего момента, что видно из рисунка 1.

Рисунок 1- Вращающий момент синхронной машины : 1 - без управления по цепи возбуждения; 2 - с управлением по цепи возбуждения


Также из рисунка видно что двигатель с управлением по цепи возбуждения раньше втягивается в синхронизм что еще боле отчетливо видно на рисунке 2.


Рисунок 2




Выводы

Ефективное управление по цепям возбуждения синхронных машин дает ряд преимуществ, не требуя при этом конструктивного изменения самой машины, таких как: повышение вращающего момента, более успешная ресинхронизаци и повторный пуск без разгрузки агрегата, уменьшение времени пуска.

ЛИТЕРАТУРА
  1. Сивокобыленко В.Ф., Краснокутская Г.В. Управление возбуждением синхронного двигателя в режимах пуска и ресинхронизации.-Электричество, 1998, №2.-С.44-48.
  2. Способ пуска и самозапуска синхронного двигателя. Сивокобыленко В.Ф., Краснокутская Г.В. Пат РФ №2014720, Бюл.изобр.-1994-№11.
  3. Переходные процессы в многомашинных системах электроснабжения электрических станций: Уч.пос. Сивокобыленко В.Ф.-Донецк:ДПИ,1984,-116с.
  4. Носов К.Б.,ДворакН.М. Средства и способы самозапуска электродвигателей. -Кемерово: Кемеровское кн.изд-во, 1985.-128с.