ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ СХЕМ ЗАМЕЩЕНИЯ ТУРБОГЕНЕРАТОРОВ, ОТОБРАЖАЮЩИХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНУЮ НЕСИММЕТРИЮ ИХ МАССИВНЫХ РОТОРОВ
Донецкий государственный технический университет
E-mail:r504a@fkita.dn.ua
The paper is dealt with the possibility of determining the frequency response characteristics which represent the half-sum and half-difference of the complex admittances on the d-q axes of the synchronous machine using its equivalent circuits. The results are given about calculating the quantities of the mentioned equivalent circuits for som turbogenerators at different state of their field windings.
Наиболее характерной проблемой математического моделирования является противоречие между необходимостью учета большого количества действующих в исследуемых системах факторов и необходимостью быстрого и точного получения решения.
Основные цели, к достижению которых необходимо стремиться при развитии методов моделирования сложных систем, и в частности синхронных машин (СМ), состоят в сокращении количества операций на ЭВМ, сокращении объема оперативной памяти, уменьшении трудозатрат при подготовке и реализации задач на ЭВМ.
В этой связи задача, совершенствования математических моделей СМ с целью их упрощения без снижения точности является актуальной.
Широкое распространение в инженерной практике исследования динамических режимов электрических машин переменного тока (ЭМ) получили частотные методы. Они обладают большой простотой и наглядностью, а также позволяют непосредственно использовать для расчета экспериментальные данные в виде частотных характеристик отдельных элементов. В [1] предложены графо-аналитические способы исследования динамических режимов ЭМ, основанные на связи переходных процессов с частотными характеристиками. Упомянутые методы пригодны как для анализа электромагнитных, так и электромеханических процессов, сопровождающихся изменениями скорости вращения.
Для исследования процессов в турбогенераторах (ТГ), имеющих несимметричную конструкцию роторов, необходимо исходить из частотных характеристик проводимостей статора по продольной и поперечной осям и , учитывающих наличие большого количества контуров на роторе.
В соответствии с [1] изображающий вектор тока статора невозбужденной СМ, вращающейся со скольжением s при номинальном напряжении на выводах обмотки статора, определяется выражением
, (1)
где - угол, характеризующий начальное положение поперечной оси ротора по отношению к вектору напряжения статора.
Первая составляющая выражения (1) представляет собой амплитудно-фазочастотную характеристику проводимости СМ, которая характеризует изменение модуля и фазы вектора среднего тока статора:
. (2)
Вторая составляющая, отражающая различие электромагнитных свойств по осям d и q ротора, определяет пульсацию изображающего вектора тока:
. (3)
Необходимым условием для реализации на ЭВМ предложенного в [1] графического подхода к моделированию переходных процессов является аналитическое описание частотных характеристик, заданных дискретно, и знание закона изменения во времени свободной составляющей периодического тока статора, возникающего в начальный момент нарушения режима.
Целью настоящей работы является разработка методики определения частотных характеристик, представляющих собой полусумму ( ) и полуразность ( ) комплексных проводимостей по осям магнитной симметрии роторов турбогенераторов на основе их эквивалентных схем замещения.
При анализе электромеханических переходных процессов определение частотных характеристиках и целесообразно производить по параметрам схем замещения, представляющих параллельное включение синхронного индуктивного сопротивления и эквивалентных сопротивлений контуров, расположенных по соответствующей оси ротора. Схема замещения такого вида для продольной оси показана на
ЛИТЕРАТУРА
1. Казовский Е.Я. Переходные процессы в электрических машинах переменного тока. - М.: Изд-во АН СССР, 1962.-624 с.
2. Рогозин Г.Г., Ларин А.М. Расчет параметров эквивалентных роторных контуров синхронных машин по их экспериментальным частотным характеристикам. - Электричество, 1974, № 6. С.10-13.
3. Ларин А.М., Рогозин Г.Г. Синтез параметров эквивалентной схемы замещения массивного ротора турбогенератора градиентным методом. - Электричество, 1976, № 11. С.10-13.