Обмотка возбуждения: HydroMuseum – Обмотка возбуждения (ротора)

Содержание

HydroMuseum – Обмотка возбуждения (ротора)

Обмотка возбуждения (ротора)

Обмотки возбуждения большинства машин общего назначения выполняются многовитковыми катушками, насаженными на сердечники полюсов. В синхронных явнополюсных машинах катушки возбуждения располагаются на роторе. Конструкция и способы крепления полюсов зависят от мощности машины и ее габаритов (рис. 1).

В машинах малой и средней мощности катушки наматывают изолированным круглым проводом, в машинах большой мощности — прямоугольным изолированным проводом. И те и другие катушки наматывают в несколько рядов с учетом размеров междуполюсного пространства. При больших токах возбуждения катушки наматывают из неизолированной ленточной или шинной меди с установкой междувитковой изоляции.

В крупных явнополюсных машинах, например гидрогенераторах, обмотка возбуждения наматывается из неизолированной шинной меди специального профиля (рис. 2).

Рис. 1. Способы крепления полюсов ротора синхронных машин: а — в машинах малой мощности; б — в машинах средней и большой мощности

Рис. 2. Специальный профиль медных шин для катушек возбуждения гидрогенераторов :а — поперечное сечение шины; б — расположение витков в катушке: 1 — витки в катушке: 2 —изоляция между витками; 3 — корпусная изоляция катушки; 4 — сердечник полюса пределенная, состоит из нескольких концентрических катушек на каждый полюс, уложенных в пазы ротора и соединенных последовательно в катушечные группы. Каждая катушечная группа образует обмотку одного полюса.

Рис. 3. Катушки возбуждения в пазах ротора турбогенератора типа ТВФ-150-2

Обмотки возбуждения машин постоянного тока

Конструкция обмоток возбуждения машин постоянного тока определяется мощностью машины, схемой ее возбуждения и назначением обмоток: обмотки главных полюсов параллельного и последовательного возбуждения и дополнительных полюсов.

Обмотки параллельного возбуждения в большинстве машин наматываются из круглого изолированного провода и имеют много витков (рис. 4). В крупных машинах постоянного тока их наматывают из прямоугольного изолированного провода обычно в несколько рядов.

Для обмоток последовательного возбуждения и дополнительных полюсов круглый обмоточный провод используют лишь в машинах малой мощности с номинальным током, не превышающим 10—15 А. В машинах с большим номинальным током катушки наматывают из изолированного прямоугольного провода и в машинах большой мощности — из неизолированной шинной меди (рис. 5).

В машинах смешанного возбуждения или параллельного со стабилизирующей обмоткой катушки параллельного и последовательного возбуждения устанавливают на главных полюсах друг над другом. Часто многовитковую катушку параллельного возбуждения делят на две части (рис. 6) и располагают между ними катушку стабилизирующей обмотки.

Рис. 4. Главные и добавочные полюсы с обмотками возбуждения машин постоянного тока: а — в машинах малой мощности; б — в машинах средней мощности; 1 — обмотка параллельного возбуждения; 2 — обмотка добавочных полюсов


Рис. 5. Обмотки добавочных полюсов машин постоянного тока средней и большой мощности: а — при большом числе витков в катушке; б — при малом числе витков в катушке

Рис. 6. Катушки возбуждения главных полюсов: 1 – обмотки параллельного возбуждения; 2 — обмотки последовательного возбуждения

Синхронный электродвигатель с обмоткой возбуждения

Дмитрий Левкин

Синхронный электродвигатель с обмоткой возбуждения, как и любой вращающийся электродвигатель, состоит из ротора и статора. Статор — неподвижная часть, ротор — вращающаяся часть. Статор обычно имеет стандартную трехфазную обмотку, а ротор выполнен с обмоткой возбуждения. Обмотка возбуждения соединена с контактными кольцами к которым через щетки подходит питание.

Синхронный электродвигатель с обмоткой возбуждения (щетки не показаны)

Постоянная скорость вращения синхронного электродвигателя достигается за счет взаимодействия между постоянным и вращающимся магнитным полем. Ротор синхронного электродвигателя создает постоянное магнитное поле, а статор – вращающееся магнитное поле.

Работа синхронного электродвигателя основана на взаимодействии вращающегося магнитного поля статора и постоянного магнитного поля ротора

Статор: вращающееся магнитное поле

На обмотки катушек статора подается трехфазное переменное напряжение. В результате создается вращающееся магнитное поле, которое вращается со скоростью пропорциональной частоте питающего напряжения. Подробнее о том, как посредством трехфазного напряжения питания образуется вращающееся магнитное поле можно прочитать в статье «Трехфазный асинхронный электродвигатель».

Взаимодействие между вращающимся (у статора) и постоянным (у ротора) магнитными полями

Ротор: постоянное магнитное поле

Обмотка ротора возбуждается источником постоянного тока через контактные кольца. Магнитное поле создаваемое вокруг ротора возбуждаемое постоянным током показано ниже. Очевидно, что ротор ведет себя как постоянный магнит, так как имеет такое же магнитное поле (в качестве альтернативы можно представить, что ротор сделан из постоянных магнитов). Рассмотрим взаимодействие ротора и вращающегося магнитного поля. Предположим вы придали ротору начальное вращение в том же направлении как у вращающегося магнитного поля. Противоположные полюса вращающегося магнитного поля и ротора будут притягиваться друг к другу и они будут сцепляться с помощью магнитных сил. Это значит, что ротор будет вращаться с той же скоростью, что и вращающееся магнитное поле, то есть ротор будет вращаться с синхронной скоростью.

Магнитные поля ротора и статора сцепленные друг с другом

Скорость с которой вращается магнитное поле может быть вычислена по следующему уравнению:

,

  • где Ns – частота вращения магнитного поля, об/мин,
  • f – частота тока статора, Гц,
  • p – количество пар полюсов.

Это значит, что скорость синхронного электродвигателя может очень точно контролироваться изменением частоты питающего тока. Таким образом эти электродвигатели подходят для высокоточных приложений.

Почему синхронные электродвигатели не запускаются от электрической сети?

Если ротор не имеет начального вращения, ситуация отличается от описанной выше. Северный полюс магнитного поля ротора будет притягиваться к южному полюсу вращающегося магнитного поля, и начнет двигаться в том же направлении. Но так как ротор имеет определенный момент инерции, его стартовая скорость будет очень низкой. За это время южный полюс вращающегося магнитного поля будет замещен северным полюсом. Таким образом появятся отталкивающие силы. В результате чего ротор начнет вращаться в обратную сторону. Таким образом ротор не сможет запуститься.

Демпферная обмотка — прямой запуск синхронного двигателя от электрической сети

Чтобы реализовать самозапуск синхронного электродвигателя без системы управления между наконечниками ротора размещается «беличья клетка», которая также называется демпферной обмоткой. При запуске электродвигателя катушки ротора не возбуждаются. Под действием вращающегося магнитного поля, индуцируется ток в витках «беличьей клетки» и ротор начинает вращаться подобно тому, как запускаются асинхронные двигатели.

Когда ротор достигает своей максимальной скорости, подается питание на обмотку возбуждения ротора. В результате, как говорилось ранее, полюса ротора сцепляются с полюсами вращающегося магнитного поля и ротор начинает вращаться с синхронной скоростью. При вращении ротора с синхронной скоростью, относительное движение между белечьей клеткой и вращающимся магнитным полем равно нулю. Это значит, что отсутствует ток в короткозамкнутых витках, а следовательно «беличья клетка» не оказывает воздействия на синхронную работу электродвигателя.

Синхронные электродвигатели имеют постоянную скорость независящую от нагрузки (при условии что нагрузка не превышает макимально допустимую). Если момент нагрузки больше, чем момент создаваемый самим электродвигателем, то он выйдет из синхронизма и остановиться. Низкое напряжение питания и низкое напряжение возбуждения также могут быть причинами выхода двигателя из синхронизма.

Синхронные электродвигатели могут также использоваться для улучшения коэффициента мощности системы. Когда единственной целью использования синхронных электродвигателей является улучшение коэффициента мощности их называют синхронными компенсаторами. В таком случае вал электродвигателя не соединяется с механической нагрузкой и вращается свободно.

«Россети ФСК ЕЭС» | Асинхронизированные статические компенсаторы

Асинхронизированные компенсаторы (АСК) применяются в электрических сетях для ликвидации дефицита реактивной мощности и регулирования напряжения в сети. Они способны генерировать и потреблять реактивную мощность в широком диапазоне, а также обладают высокой перегрузочной способностью, позволяющей обеспечить устойчивость прилегающей энергосистемы при авариях.

В 2009 году созданы промышленные образцы этого устройства: два АСК мощностью по 100 Мвар изготовлены филиалом ОАО «Силовые машины» — «Электросила» при научно-техническом сопровождении ОАО «НТЦ электроэнергетики». Пилотные образцы пройдут опытно-промышленную эксплуатацию на подстанции 500 кВ Бескудниково в Москве.

АСК представляет собой комплекс, состоящий из собственно электрической машины переменного тока, системы возбуждения и системы автоматического управления защиты и сигнализации с автоматическим регулятором возбуждения (АРВ).

АСК отличается от традиционного синхронного компенсатора наличием на роторе двух обмоток  возбуждения, сдвинутых относительно друг друга по окружности ротора в пределах полюсного деления на угол p/2. Наличие на роторе АСК второй обмотки позволяет возбуждать компенсатор не только по продольной оси d, как в синхронной машине, но и по перечной оси q. Это придает АСК качественно новые свойства в сравнении с синхронными компенсаторами – расширяются области статической и динамической устойчивости компенсатора и энергосистемы, в составе которой работает АСК, в целом. Структурная схема АСК приведена на рис. 1.1.

Свойства АСК определяются его конструкцией, мощностью системы возбуждения, соотношением мощностей обмоток возбуждения по осям d и q ротора, функцией регулирования возбуждения. 

В общем случае, по способу управления напряжением в точке подключения, АСК можно разделить на две группы:

  • скалярное управление – управление величиной напряжения;
  • векторное управление – управление величиной и фазой напряжения.

Для реализации «векторного» управления напряжением в заданной точке энергосистемы АСК, в идеальном случае, должен иметь симметричную структуру возбуждения (т.е. одинаковые обмотки возбуждения по продольной и поперечной осям ротора и соответствующую двухканальную систему управления напряжением возбуждения). Такой АСК может иметь возможность работать в определенном диапазоне скольжения ротора.

Работа АСК со скольжением может быть кратковременной (в переходных режимах) или длительной, что определяется заданными условиями функционирования АСК в конкретном месте установки в энергосистеме.  При выполнении такого АСК с шихтованным ротором рабочий диапазон скольжений ротора относительно магнитного поля статора не имеет ограничений по условиям нагрева бочки ротора от вихревых токов. В этом случае, практически, единственным ограничением является установленная мощность (кратность форсировки напряжения возбуждения) системы возбуждения.

Наличие маховика на валу АСК позволяет повысить запас потенциальной энергии ротора и осуществлять более глубокое регулирование активной мощности в переходных режимах (или снизить установленную мощность системы возбуждения).


Рис. 1.1 Структура асинхронизированного компенсатора.

1 блочный трансформатор;
2 компенсатор;
3 трансформатор системы возбуждения;
4 датчик углового положения ротора;
5 обмотка возбуждения d;
6 обмотка возбуждения q;
7 автомат гашения поля;
8 автомат замыкания обмотки возбуждения накоротко;
9 устройство защиты от перенапряжения;
10 возбудитель обмотки q;
11 возбудитель обмотки d;
12 тиристорный выпрямитель;
13 система управления тиристорного выпрямителя;
14 автоматический регулятор возбуждения.

Обмотка возбуждения — Энциклопедия по машиностроению XXL

Режим в генераторах с жесткими внешними характеристиками регулируют только путем изменения тока намагничивания с помощью реостата в цепи этой обмотки. При необходимости регулирования или включения сварочного тока автоматически в цепь намагничивающей обмотки возбуждения вводят контактные или бесконтактные (тиристорные) регуляторы.  [c.130]

В генераторах с самовозбуждением и размагничивающей последовательной обмоткой возбуждения (рис. 32, б) используется принцип самовозбуждения. Напряжение на намагничивающую обмотку возбуждения НО снимается со щеток а и с самого генератора, это напряжение почти постоянно по величине, поэтому магнитный поток Ф практически не меняется.  [c.62]


Если изменять подачу топлива в ДВС, то его механическая характеристика примет вид семейства кривых (рис. 4.5, а) чем больше подача топлива (параметр h семейства), тем выше располагается характеристика. Семейством кривых изображается и механическая характеристика шунтового электродвигателя (рис. 4.5, б) чем больше сопротивление цепи обмотки возбуждения двигателя (параметр h), тем правее размещается кривая. Характеристика гидродинамической муфты также имеет вид семейства кривых (рис. 4.5, в) чем больше наполнение муфты жидкостью (параметр А), тем правее и выше располагаются характеристики.  [c.143]

Ограничение (7.4) вызвано максимально допустимыми параметрами выпрямителей в схеме питания обмотки возбуждения. Ограничения (7.5) можно задавать в виде равенства, если требуется максимальное использование активных материалов.  [c.201]

Попытка максимизировать быстродействия и КПД с помощью аналитических методов сделана в [15]. Задача быстродействия решена на основе принципа максимума для линейной зарядной системы второго порядка при пренебрежении индуктивностью в зарядной цепи. Задача о КПД решена методами классического вариационного исчисления также для системы второго порядка при пренебрежении инерционностью обмотки возбуждения и отсутствии корректного учета граничных условий. Допущения, сделанные в обоих случаях, сильно ограничивают практическую применимость полученных результатов. Поэтому в данном примере обе задачи решаются поисковыми методами, не требующими указанных выше допущений.  [c.220]

Рис. 5.14. Область поиска минимального активного объема )д / индукторного генератора при непрерывном (а) и дискретном (б) изменении диаметра проводника обмотки возбуждения
В данном случае осуществлялся поиск минимального активного объёма машины Р 1 в пространстве параметров дискретного (числа эффективных проводников в пазу) и непрерьшного (индукции в воздушном зазоре) при ограничениях синхронного переходного реактивного сопротивления дЛ обмотке якоря /д метод покоординатного поиска, хотя и требует больших затрат на поиск экстремума по сравнению с методом градиента, позволяет в данных условиях установить более достоверно местоположение экстремума, поскольку реально параметр может быть равен в данном случае только 22.  [c.162]
Подвижный магнит // прикреплен к алюминиевой пластине, которая удерживается двумя растяжками 3 из тонкой бронзовой ленты. На этой же пластине ниже, под магнитом, расположено зеркало 7, на которое падает луч света от лампочки 8 через конденсор 9 и объектив 10. Отражая этот луч, зеркало дает яркое изображение световой полоски па шкале 6 гальванометра. Подвижный магнит расположен одновременно в зазоре между наконечниками 4 из пермаллоя, по которым проходит магнитный поток от неподвижного постоянного магнита 2, и в зазоре между полюсами электромагнита с обмоткой возбуждения 12, питаемой переменным током. Сердечник 5 электромагнита также выполнен из пермаллоя.  [c.56]

Обмотка возбуждения 12 электромагнита включается в цепь измеряемого напряжения через делитель напряжения 1, являющийся регулятором чувствительности гальванометра. Гальванометр имеет переключатель полярности для изменения направления тока это позволяет обнаружить наличие помех в измерительной схеме. Постоянные гальванометра при наибольшей чувствительности по току 10 А/мм, по напряжению 2-10 В/мм. При использовании усилителя, поставляемого в комплекте с гальванометром, чувствительность может быть повышена до 5-10 В/мм.  [c.57]

Имеются образцы индукционных плит бытового назначения. Плита имеет магнитную систему из расслоенной стали с несколькими открытыми полюсами, обращенными к днищу специальной кастрюли. Обмотки возбуждения, намотанные на полюсы, обдуваются встроенным вентилятором. Чтобы уменьшить вибрации и шум из-за электродинамических усилий, магнитные потоки отдельных групп полюсов сдвигают по фазе. Кастрюля изготавливается из магнитной нержавеющей стали с дном, покрытым слоем алюминия.  [c.227]

Напряжение генератора Г регулируется путем изменения угла отпирания тиристоров выпрямителя В, питающего обмотку возбуждения ОВ. Угол отпирания а устанавливается блоком сравнения БС и усилителем-фазорегулятором УФР.  [c.262]

Обозначим индуктивности обмоток возбуждения и якоря че- рез Lb, i-я, взаимную индуктивность через Z-вя — i-яв = М, токи В обмотках возбуждения и якоря соответственно через /в и /я. Тогда функция Лагранжа — Максвелла получает вид  [c.283]

Величина /С/в равна магнитному потоку в воздушном зазоре между ротором и статором, если считать, что магнитный поток создается только обмоткой возбуждения. Следовательно, движущий момент Мя равен произведению магнитного потока на ток в обмотке якоря.  [c.285]

Для электродвигателей постоянного тока с последовательным возбуждением ток в обмотке возбуждения равен току в об мотке якоря  [c.287]

Для многих сталей хорошие результаты получаются, если ток возбуждения обеспечивает напряженность поля, которой соответствует максимальная магнитная проницаемость. Если конфигурация контролируемых деталей изменяется, то путем подбора тока в обмотках возбуждения проходного ВТП в большинстве случаев можно добиться такой же закономерности распределения кривых на экране ЭЛТ, как и при испытаниях образцов другой формы из этого же материала. Следует иметь в виду, что показания приборов типа ВС-ЮП в большой степени за-  [c.153]

Обычно для изменения скорости растяжения образца применяются схемы регулирования числа оборотов электродвигателя постоянного тока с помощью включения в обмотку якоря или обмотку возбуждения управляющего реостата. Включение реостата требует значительного дополнительного расхода электроэнергии в цепи управления. Кроме того, сопротивление реостата ограничивает пределы изменения частоты вращения электродвигателя в области низких значений скорости растяжения, поэтому при такой схеме регулирования приходится использовать электродвигатель с заведомо увеличенной в несколько раз мощностью с тем, чтобы при минимальной частоте вращения получить требуемое значение крутящего момента на валу двигателя и, таким образом, усилие растяжения образца.  [c.84]

Применение тиристорного управления частотой вращения электродвигателя требует очень малой энергии в цепи управления по сравнению с регулированием с помощью реостата. Благодаря импульсному характеру работы тиристора создаются благоприятные условия для преодоления инерции якоря и электродвигатель обеспечивает сохранение среднего значения крутящего момента при плавном изменении скорости деформирования в пределах нескольких порядков и, что особенно важно, при минимальной частоте вращения двигателя. Кроме того, применение стабилитронов в цепи управления частотой вращения и стабилизированного выпрямителя в цепи обмотки возбуждения электродвигателя позволяет легко обеспечить постоянство величины скорости растяжения образца.  [c.84]


Другой тип конструкции феррозонда изображен на рис. 4, б [51, 52]. В этой конструкции обмотка возбуждения образова-  [c.55]

В [54] описан феррозонд с поперечным возбуждением, содержащий основание из изолированного материала, обмотку возбуждения, выполненную из комбинированного провода (например, медь, изолятор, пермаллой), и соосную с ним измерительную катушку, расположенную поверх обмотки возбуждения. Для упрощения технологии изготовления, улучшения отношения сигнал/помеха и повышения импеданса обмотка возбуждения уложена в зигзагообразные параллельные пазы цилиндрического основания с четным числом прямолинейных параллельных участков и шагом намотки на порядок меньше длины волны. Очевидно, что этот феррозонд принадлежит к датчикам первого типа, представленным на рис. 4, а.  [c.57]

Предложенный в Японии способ непрерывного измерения твердости стальной ленты [9] заключается в том, что она пропускается через проходной датчик, состоящий из обмотки возбуждения и измерительной. Обмотка возбуждения питается переменным током. При большом импедансе цепи для определения магнитного потока постоянной поддерживается одна из трех физических величин (ток возбуждения, напряжение возбуждения, напряжение на измерительной обмотке), а одна из двух  [c.62]

II] был получен Р. Скоттом. Это устройство может быть использовано для непрерывного контроля магнитных и механических свойств ферромагнитных материалов в потоке производства. Оно включает (рис. 1,г) два подковообразных электромагнита 1, расположенных симметрично по обе стороны контролируемого материала 5. На центральной части сердечников электромагнитов помещаются обмотки возбуждения 2 и эталонные 3, а на торцах — измерительные 4 (или датчики Холла), в которых индуцируется сигнал в соответствии с магнитным сопротивлением в зазоре между сердечниками, т. е. в соответствии с магнитными свойствами контролируемого материала. Первичные обмотки 2 соединены так, что создаваемые электромагнитами 1 потоки направлены навстречу друг другу сигналы эталонных обмоток S суммируются. Аналогично соединены и измерительные обмотки 4. Эталонные и измерительные обмотки соединены через автотрансформатор, чтобы при отсутствии в зазоре между сердечниками электромагнитов контролируемого материала сигнал с измерительных обмоток компенсировался сигналом с эталонных и результирующий сигнал, подаваемый на регистрирующее устройство, равнялся нулю.  [c.64]

Ю. С. Калинин и Е. Я- Симонова i[28] большое внимание уделили вопросу отстройки от влияния колебаний зазора на величину считываемой информации при использовании феррозондов в качестве считывающих элементов. Авторы, применяя емкостный датчик зазора, преобразовывали изменение емкости этого датчика в электрический сигнал, с помощью которого регулировали величину тока в обмотке возбуждения измерительного датчика.  [c.72]

При вибрационных обследованиях проводили измерение вибрации подшипниковых опор электродвигателей, редукторов, нагнетателей, элементов фундаментов и трубной обвязки нагнетателя выявление амплитудно-частотных характеристик при пусках и остановках агрегатов снятие спектральных характеристик редукторов, нагнетателей и подшипниковых опор динамическую балансировку роторов электродвигателей в собственных подшипниках выявление расцентровок электродвигатель—редуктор-нагнетатель и др. В результате выявлены как механические, так и электрические причины повышенной вибрации остаточная неуравновешенность ротора электродвигателя, о чем свидетельствуют многочисленные пуски двигателя без редуктора остаточная неуравновешенность колеса редуктора неуравновешенность, вызванная смещением текстолитовых клиньев и смещением пазовых латунных клиньев от чрезмерного нагрева нарушения жесткости подшипниковых опор из-за разрушения текстолитовых изоляционных шайб большие зазоры в подшипниках (0,45—0,6 мм), что приводило к срыву масляного клина (масляное биение) осевое давление ротора на вкладыш вследствие несовпадения магнитных осей ротора и статора в переходных процессах при работе агрегата под нагрузкой межвитковое замыкание в обмотке возбуждения.  [c.28]

Если бы обмотку возбуждения электрической машины (по сути дела электромагнит особой формы) удалось сделать из сверхпроводника, это сразу бы решило ряд проблем. Во-первых, исчезло бы нагревание обмоток. Во-вторых, магнитные ноля и токи в машине возросли бы в несколько раз, что привело бы к резкому сокращению размеров машины. Проведенные исследования показывают, что генератор мощностью в два миллиона киловатт со сверхпроводящей обмоткой возбуждения имел бы меньшие размеры, чем обычный генератор вдесятеро меньшей мощности. Недаром проблема создания сверхмощных электрогенераторов со сверхпроводниками поставлена сейчас в число важнейших.  [c.156]

По способу включения электромагниты постоянного тока подразделяются на электромагниты с обмоткой параллельного возбуждения (шунтовые), катушки которых включаются параллельно обмотке электродвигателя механизма, и на электромагниты с обмоткой последовательного возбуждения (сериесные), включаемые последовательно с обмоткой возбуждения двигателя механизма. Тяговое усилие и характеристика электромагнита параллельного возбуждения не зависят от типа и нагрузки двигателя механизма. Тяговое усилие и ток в обмотке электромагнитов последовательного возбуждения определяются нагрузкой и типом двигателя механизма. При малых нагрузках магнитный поток может оказаться недостаточным для срабатывания магнита. Поэтому обычно такие магниты устанавливают на тормозах механизмов, для которых нагрузка и величина тока меняются мало (например, механизмы передвижения и поворота) или в которых цепь возбуждения является самостоятельной и ток в ней не уменьшается ниже определенного значения.  [c.396]

Асинхронные электродвигатели переменного тока с коротко-замкнутым ротором имеют на статоре две обмотки возбуждения и управления, смещенные по фазе на 90°. Обмотка возбуждения подключена к сети переменного тока, а обмотка управления — к цепи управления. Ротор двигателя неподвижен, пока в обмотку управления не будет подан управляющий сигнал, величина которого может изменяться по амплитуде напряжения или по фазе. Направление вращения ротора будет изменяться в зависимости от того, какое из двух напряжений — возбуждения или управления, будет опережающим. Электродвигатели постоянного тока, пример использования которых был приведен на рис. 132, имеют коллектор и две обмотки на статоре и якоре. Одна из них также является обмоткой возбуждения, другая — обмоткой управления.  [c.209]


Сигнал на разгон и торможение ведомого двигателя снимается с динамического моста ведущего двигателя. Э.д.с., наводимая в роторе генератора для ненасыщенной части характеристики, изменяется пропорционально току (или напряжению) обмотки возбуждения генератора.  [c.112]

Основной способ регулирования режима данных систем генераторов — изменение силы тока в намагничивающей обмотке возбуждения с помощью реостата, включенного последовательно в цедь обмотки. При унеличеттии тока i увеличивается напряжение X0J[0 T0r0 хода Uq генератора, а следовательно, повышается и сила тока дуги. Зависимость тока нагрузки от тока в обмотке возбуждения называется регулировочной характеристикой = = / (ill)-  [c.130]

Числовой подход к решению задачи требует применения ЭВМ и поисковых методов оптимизации. При решении данного примера в качестве параметров оптимизации приняты высота полюсного наконечника hp, высота hm и ширина Ьт полюсного сердечника, высота ярма hj. Однако независимыми являются только параметры Лт и bm, так как hj жестко связан с Ьт, а Ар однозначно определяется одним из равенств а р = Одоп или,Вкр = Вдсл. Они обусловлены тем, что возникающее в процессе оптимизации стремление увеличить окно обмотки возбуждения приводит к превращению соответствующих неравенств в равенства. Все остальные исходные данные расчета индуктора с учетом предыдущих этапов расчета генератора предполагаются фиксированными. Для поиска оптимальных решений использованы градиентный метод и метод локального динамического программирования. Числовое решение рассматриваемой задачи не достигает конечной цели, т. е. не приводит к уравнениям расчета оптимальных значений параметров оптимизации. Конечную цель можно достичь только при сочетании числовых результатов с методами планирования эксперимента. При этом в качестве единичного эксперимента следует рассматривать отдельное оптимальное решение рассматриваемой задачи, полученное для конкретного набора исходных данных. В качестве факторов можно рассматривать любые независимые исходные данные.  [c.105]

Опыт проектирования и создания АСГ показывает, что в настоящее время наилучшей является явнополюсная конструкция с питанием обмотки возбуждения через вращающиеся выпрямители от возбудителя. Хорошее использование АСГ обеспечивают следующие активные и изоляционные материалы сталь электротехническая кобальтовая 27КХ (толщина листа якоря 0,02 см, индуктора—0,07 см), медь типа МГМ прямоугольного сечения, эмалевая нагревостойкая изоляция толщиной 0,015 см. Эти материалы позволяют повысить максимальную индукцию-до 2,1 Тл и максимальное механическое напряжение а до 1.76-10 Н/м .  [c.201]

При решении задачи быстродействия сделаны следующие допущения. Генератор трехфазный, явнополюсный, нагрузка симметричная, частота вращения постоянная, наличием демпферных контуров в первом приближении можно пренебречь. АСГ регулируется только с помощью одной обмотки возбуждения, т. е, управляющим воздействием является напряжение возбуждения U,. При этих допущениях динамику АСГ можно описать уравнениями (4.3).  [c.218]

Если считать ток в обмотке возбуждения постоянным, то состояние рассматриваемой электромеханической системы определяется двумя обобщенными координатами ф и Ih, которые м,огут  [c.283]

Существуют феррозонды различных типов и модификаций [2]. Однако при неразрушающем контроле наибольшее распространение получили дифференциальные феррозонды с продольным возбуждением. Конструктивно они представляют собой два пермал-лоевых сердечника с первичными обмотками возбуждения и вторичными измерительными обмотками на каждом.  [c.10]

В качестве индикатора полей рассеяния от дефектов, обусловленных поперечной тангенциальной составляющей, применены одиночные ферроэлементы, обмотки возбуждения которых питаются переменным током ча-стотой 4000 Гц.  [c.181]

Изобретение феррозондов связывают с именами немецких ученых Ашенбреннера и Губо [9]. Ими был предложен и опробован феррозонд кольцевого типа. В качестве сердечника они использовали железную проволоку, покрытую шеллаком. Обмотка возбуждения наматывалась непосредственно на сердечник, измерительная размещалась на специальном каркасе и настраивалась в резонанс на частоту второй гармоники. Амплитуда э.д.с. удвоенной частоты была пропорциональна измеряемой компоненте поля, действующей в направлении нормали к плоскости витков вторичной обмотки. Магнитометр предназначался для измерения короткопериодичных магнитных возмущений, обусловленных ионосферными явлениями. Постоянная составляющая геомагнитного поля уравновешивалась с помощью магнита, размещенного вблизи феррозонда.  [c.40]

Промышленность, и в особенности электроэнергетическая, тоже, естественно, не могла упустить широких возможностей использования сверхпроводяш,их материалов. Как на пример можно указать на уже построенные в различных странах униполярные двигатели со сверхпроводящей обмоткой возбуждения, мощностью до 10 000 киловатт. По всем показателям — весу, габаритам, стоимости, эксплуатационным расходам и надежности работы — эти электродвигатели превосходят аналогичные машины с медной обмоткой возбуждения.  [c.156]


%d0%be%d0%b1%d0%bc%d0%be%d1%82%d0%ba%d0%b0%20%d0%b2%d0%be%d0%b7%d0%b1%d1%83%d0%b6%d0%b4%d0%b5%d0%bd%d0%b8%d1%8f — со всех языков на все языки

Все языкиРусскийАнглийскийИспанский────────Айнский языкАканАлбанскийАлтайскийАрабскийАрагонскийАрмянскийАрумынскийАстурийскийАфрикаансБагобоБаскскийБашкирскийБелорусскийБолгарскийБурятскийВаллийскийВарайскийВенгерскийВепсскийВерхнелужицкийВьетнамскийГаитянскийГреческийГрузинскийГуараниГэльскийДатскийДолганскийДревнерусский языкИвритИдишИнгушскийИндонезийскийИнупиакИрландскийИсландскийИтальянскийЙорубаКазахскийКарачаевскийКаталанскийКвеньяКечуаКиргизскийКитайскийКлингонскийКомиКомиКорейскийКриКрымскотатарскийКумыкскийКурдскийКхмерскийЛатинскийЛатышскийЛингалаЛитовскийЛюксембургскийМайяМакедонскийМалайскийМаньчжурскийМаориМарийскийМикенскийМокшанскийМонгольскийНауатльНемецкийНидерландскийНогайскийНорвежскийОрокскийОсетинскийОсманскийПалиПапьяментоПенджабскийПерсидскийПольскийПортугальскийРумынский, МолдавскийСанскритСеверносаамскийСербскийСефардскийСилезскийСловацкийСловенскийСуахилиТагальскийТаджикскийТайскийТатарскийТвиТибетскийТофаларскийТувинскийТурецкийТуркменскийУдмурдскийУзбекскийУйгурскийУкраинскийУрдуУрумскийФарерскийФинскийФранцузскийХиндиХорватскийЦерковнославянский (Старославянский)ЧеркесскийЧерокиЧеченскийЧешскийЧувашскийШайенскогоШведскийШорскийШумерскийЭвенкийскийЭльзасскийЭрзянскийЭсперантоЭстонскийЮпийскийЯкутскийЯпонский

 

Все языкиРусскийАнглийскийИспанский────────АймараАйнский языкАлбанскийАлтайскийАрабскийАрмянскийАфрикаансБаскскийБашкирскийБелорусскийБолгарскийВенгерскийВепсскийВодскийВьетнамскийГаитянскийГалисийскийГреческийГрузинскийДатскийДревнерусский языкИвритИдишИжорскийИнгушскийИндонезийскийИрландскийИсландскийИтальянскийЙорубаКазахскийКарачаевскийКаталанскийКвеньяКечуаКитайскийКлингонскийКорейскийКрымскотатарскийКумыкскийКурдскийКхмерскийЛатинскийЛатышскийЛингалаЛитовскийЛожбанМайяМакедонскийМалайскийМальтийскийМаориМарийскийМокшанскийМонгольскийНемецкийНидерландскийНорвежскийОсетинскийПалиПапьяментоПенджабскийПерсидскийПольскийПортугальскийПуштуРумынский, МолдавскийСербскийСловацкийСловенскийСуахилиТагальскийТаджикскийТайскийТамильскийТатарскийТурецкийТуркменскийУдмурдскийУзбекскийУйгурскийУкраинскийУрдуУрумскийФарерскийФинскийФранцузскийХиндиХорватскийЦерковнославянский (Старославянский)ЧаморроЧерокиЧеченскийЧешскийЧувашскийШведскийШорскийЭвенкийскийЭльзасскийЭрзянскийЭсперантоЭстонскийЯкутскийЯпонский

Полюсы ротора. Обмотка возбуждения — Справочник химика 21

    Для питания обмотки возбуждения полюсов ротора постоянным током при электромашинной системе возбуждения предусматривается возбудитель 4, представляющий собой генератор постоянного тока с самовозбуждением. Постоянный ток от возбудителя к вращающемуся ротору подводится через контактные кольца 2. Для связи с системой регулирования частоты вращения ротора служит расположенный на валу ротора регуляторный генератор 1. [c.15]
    ПОЛЮСЫ РОТОРА. ОБМОТКА ВОЗБУЖДЕНИЯ [c.44]

    Основными частями ротора являются вал, остов, обод, полюсы с обмоткой возбуждения, вентилятор и тормозные сегменты. Ротор гидрогенератора является прежде всего индуктором, создающим магнитное поле в машине при холостом ходе и участвующим совместно со статором в создании магнитного поля при различных нагрузках. Кроме того, ротор является маховиком, обладающим необходимым моментом инерции, вентилятором, создающим движение воздуха (вентиляции) для охлаждения гидрогенератора, и тормозным диском для его торможения при остановке. [c.34]

    Для получения возможно большего момента при минимальном токе частоту питания нужно постепенно увеличивать в диапазоне от 1 до 20 Гц. Обмотка возбуждения при асинхронном пуске отключается от источника питания и замыкается на разрядный резистор, сопротивление которого в 10—15 раз больше сопротивления обмотки. Этим предотвращается возникновение перенапряжений под действием э. д. с., индуктируемой в обмотке возбуждения. В асинхронном режиме ротор вращается медленнее поля статора, потому магнитный поток, замыкающийся через полюсы ротора, изменяется с частотой, пропорциональной разности угловых скоростей поля и ротора. Обмотка возбуждения имеет большое число витков, поэтому э. д. с.. возникающая в ней, может достигнуть значений, опасных для прочности изоляции [c.94]

    На статоре расположены полюса с обмоткой возбуждения для создания магнитного поля. На роторе (якоре) расположена обмотка, в которой при вращении его возбуждается э. д. с. Коллектор и щетки служат в генераторе для отвода тока из якоря во внешнюю цепь, в двигателе — для подвода тока извне. [c.760]

    Полюс ротора представляет собой стальной магнитопровод или сердечник с надетой на него катушкой обмотки возбуждения. Почти все гидрогенераторы выполняют с демпферной обмоткой, которую размещают в пазах, выштампованных в наконечниках сердечников полюсов. [c.44]

    При отсутствии нагрузки на валу синхронного двигателя ось полюсов его обмотки возбуждения практически совпадает с осью полюсов вращающегося магнитного поля, создаваемого обмоткой статора. Увеличение нагрузки синхронного двигателя приводит к появлению угла сдвига между осями полюсов полей статора и ротора. Этот угол, обозначаемый 0, называется внутренним углом синхронной машины, а зависимость электро- [c.144]

    Контактные кольца. Обмотка возбуждения, размещенная на полюсах ротора, питается постоянным током, проходящим через скользящий контакт, вращающиеся контактные кольца — неподвижные [c.53]

    Пуск асинхронных двигателей с фазным ротором осуществляют с помощью пускового реостата, включаемого в цепь ротора. Ротор синхронного электродвигателя снабжается дополнительной короткозамкнутой обмоткой, предназначенной для пуска. Ток возбуждения полюсов ротора включается после того, как ротор разовьет частоту, близкую к синхронной, после чего двигатель выходит на синхронную частоту вращения. [c.111]


    Радиальные усилия, действующие на ротор гидрогенератора, воспринимаются направляющими подшипниками. Эти усилия в нормальных режимах очень малы при практически равномерном зазоре между ротором и статором. Одиако в аварийных случаях радиальные усилия резко возрастают. Так, например, при двойном замыкании обмотки возбуждения на корпус (сердечник ротора) в замкнутой накоротко части полюсов ток возбуждения уменьшается, а в другой, незамкнутой, части возрастает, что вызывает большие радиальные усилия из-за одностороннего магнитного нри-тяжения к статору. На эти усилия при наиболее неблагоприятном двойном замыкании обмотки возбуждения на корпус и рассчитывают направляющие подшипники и все конструктивные элементы, передающие радиальные усилия на фундамент. [c.63]

    Если ротор синхронного двигателя компрессорной и насосной установок имеет, кроме полюсов возбуждения, еще и короткозамкнутую асинхронную обмотку, то осуществляют так называемый асинхронный пуск синхронного двигателя. При включении напряжения трехфазного тока в обмотку статора синхронного двигателя возникает вращающееся магнитное поле, которое индуктирует токи в пусковой короткозамкнутой обмотке ротора. [c.235]

    Ток возбуждения полюсов ротора включается, когда ротор разовьет полное асинхронное число оборотов, составляющее около 95% от номинального. После этого двигатель входит в синхронизм. Длительность пускового периода синхронных двигателей составляет 5—6 сек. Пусковой ток у них равен 5,0—6,5-кратному номинальному. Как и у короткозамкнутых асинхронных двигателей, он может быть снижен почти вдвое первоначальным включением только половины асинхронной пусковой обмотки статора либо с включением через пусковой трансформатор. [c.139]

    Из-за работы обмотки статора вспомогательного генератора на выпрямительный мост ток его статора несинусоидален. В кривой н. с. обмотки статора вспомогательного генератора, созданной несинусоидальным током, сильно выражены высшие гармонические составляющие. Это вызывает дополнительные потери и нагрев полюсов ротора. Для снижения нагрева плотность тока в обмотке возбуждения берут меньшей, вследствие чего объем и масса медн в роторе несколько выше, чем в обычных машинах. Чтобы снизить сверхпереходные индуктивные сопротивления обмотки статора, в наконечниках полюсов ротора размещают демпферную обмотку с максимально возможным числом стержней относительно небольшого диаметра. При этом уменьшается эффект вытеснения тока в них и увеличивается их поверхность теплоотдачи. [c.77]

    Как известно, частота вращения синхронного генератора и частота тока связаны зависимостью я = 60 //р. Для получения частоты 400 Гц возбудитель имеет 32 полюса. Трехфазная обмотка статора соединена по схеме звезда с выведенным нулем. Обмотка возбуждения, расположенная на роторе, питается постоянным током через два контактных кольца. Для уменьшения потерь [c.82]

    Ротор вспомогательного генератора обычно делают разъемным и состоящим из двух частей, его крепят к остову ротора гидрогенератора. Полюсы прикрепляют к массивному кольцевому (разъемному) ободу болтами. Обод приварен к диску, усиленному радиальными ребрами жесткости. В диске предусматривают отверстия для прохода воздуха. Токоподвод к обмотке возбуждения вспомогательного генератора вы- [c.76]

    На каждом полюсе размещены по две катушки обмотки возбуждения, охватывающих одна другую. Лобовые части катушек удерживаются от изгиба под действием центробежных сил надетым на них бандажным кольцом из нержавеющей стали. В межполюсном пространстве катушки удерживают Т-образные элементы, набранные из пластин нержавеющей стали толщиной 2 мм. Крепление Т-образных элементов к остову ротора типа ласточкин хвост . [c.119]

    Размеры полюса ротора и межполюсного пространства зависят как от магнитного потока машины при нагрузке и требуемой намагничивающей силы обмотки возбуждения, так и от механических усилий, действующих на его элементы. Поэтому размеры полюса выбирают применительно к определенной конструкции полюса и определенным материалам, из которых он изготовлен. [c.173]

    При выступающих полюсах обратное поле может быть разложено на обратное поперечное поле и обратное противодействующее поле (см. стр. 803). Последнее поле затухает уже в замкнутых обмотках возбуждения. Это затухание увеличивается специальным коротко замкнутым кольцом вокруг возбуждающего полюса, для какой цели могут быть использованы обоймы катушек возбуждения. Затухание обратного поперечного поля при выступающих полюсах может производиться стержнями в полюсных башмаках, замыкающимися через полюсные зазоры. Чаще же применяются короткозамкнутые кольца, которые вместе со стержнями образуют род беличьего колеса, которым, таким образом, глушится также и обратное продольное поле. При машинах же с цилиндрическим ротором каковы, например, однофазные турбогенераторы, такой метод для тушения поля применяется, как общее правило. Для этой цели клинья, которыми закрепляется обмотка в пазах, выполняются из бронзы или меди и образуют с прижимными или лобовыми крышками обмотку в виде беличьего колеса. [c.806]

    Электромагнитная схема синхронного двигателя отличается от схемы асинхронного тем, что ток в обмотке ротора не возникает индуктивным путем, а подается от внешнего источника постоянного тока. В синхронном двигателе используется раздельное питание обмоток статора и ротора. Обмотка ротора состоит из одной или нескольких катушек, образующих многополюсную систему с тем же числом полюсов, что и обмотка статора. Эта обмотка обычно называется обмоткой возбуждения, так как она возбуждает в двигателе постоянный магнитный поток. [c.182]


    Для этой цели в полюсные наконечники полюсов ротора укладывают дополнительную короткозамкнутую обмотку типа беличьей клетки . Так как во время пуска в обмотке возбуждения / двигателя находится большая э. д. с, и напряжение на зажимах оказывается весьма значительным, то для безопасности ее замыкают рубильником 2 на сопротивление 5. [c.163]

    Синхронные электродвигатели серии ВДС (рис. 4.1) имеют вертикальное исполнение подвесного типа, в котором подпятник расположен в верхней части ротора. Основными составными частями двигателя являются ротор, включающий в себя вал, остов с полюсами и вентиляторами Статор, состоящий из корпуса, сердечника с обмоткой, нижних и верхних вентиляторных щитов, воздухоохладителей нижняя крестовина с гидравлическими домкратами и фундаментными плитами верхняя крестовина возбудитель (у двигателей с электро-машинным возбуждением). [c.49]

    Это обусловлено тем, что в машинах постоянного тока поле возбуждения всегда неподвижно и создается полюсами, размещенными в станине, а в машине переменного тока возбуждение может осуществляться как на статоре, так и на роторе, за исключением асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором, где обмотками статора создается вращающееся поле, действием которого обусловлено вращение короткозамкнутого ротора. [c.51]

    Преимущество такого устройства состоит в том, что неподвижная обмотка якоря, особенно при высоком напряжении, может быть лучше изолирована и можно избежать сборных колец для отвода тока высокого напряжения. Ток для возбуждения получается или от машины постоянного тока, монтированной на одном валу с машиной (собственное возбуждение), или от сети (постороннее возбуждение). Ротор, т. е. вращающаяся магнитная система, магнитное колесо или индуктор получает возбуждение от постоянного тока и обычно вращается внутри арматуры (внутренние полюса), реже магнитное колесо охватывает неподвижно стоящий якорь (внешние полюса). В последнем случае представляется возможным выполнить магнитное колесо с большим маховым моментом (что, например, важно для двигателей внутреннего сгорания). [c.788]

    У синхронных двигателей ротор выполнен с полюсами, несущими обмотку возбуждения, статор имеет трехфазную обмотку. Для возбуждения к полюсам ротора через щетки и контактные кольца подводится постоянный ток. Ротор, будучи упруго связан магнитными силами с полем статора, имеет ту же скорость вращения, что и магнитное поле, т. е. вращается синхронно с ним. Магнитная связь между ротором и полем статора служит синхронизирующей силой. При перегрузке сверхпредельной синхронизирующей силы ротор отстает от вращающегося поля и, сместившись на угол между парой полюсов, затем на следующий и т. д., останавливается (двигатель выпадает из синхронизма). [c.138]

    Синхронный двигатель состоит из ротора с полюсами, несущими обмотку возбуждения, и статора с трехфазной обмоткой. Ток возбуждения подводится к полюсам ротора через щетки и конта Стные кольца от внешнего источника постоянного тока. Ротор, будучи эластично связан с магнитным полем статора и занимая по отношению к нему определенное положение, делает то же число оборотов, что и магнитное поле, т. е. вращается синхронно с магнитным полем. Магнитная связь между ротором и полем статора служит синхронизирующей силой. При перегрузке сверх предельной синхронизирующей силы ротор отстает от вращающегося поля и, сместившись к соседней паре полюсов, затем к следу Ощей и т. д., останавливается (двигатель выпадает из синхронизма). [c.125]

    При вращении ротора катушки обмотки возбуждения испытывают действие центробел ной силы. Ее можно разложить на две составляющие, одна из которых, направляемая вдоль оси полюса, прижимает катушку к полюсному наконечнику, а вторая, ей перпендикулярная, стремится вытянуть виток в межполюсное пространство, создает выпучивание витков обмотки, называемое боковым распором меди. Для предупреждения бокового распора, который может привести к вы- [c.50]

    Применение непосредственного внутрипроводникового охлаждения водой обмотки возбуждения позволяет лучше заполнить межполюсное пространство, уменьшить радиальный размер полюса, вес катушки обмотки и всего полюса в целом, уменьшить центробежные силы, действующие на хвостовое крепление полюса. При непосредственном внутрипроводниковом охлаждении снижаются ограничения по токовым нагрузкам обмотки, обеспечивается более равномерный нагрев активных частей. Более рационально может быть выбрана геометрия зубцовой зоны статора, благодаря чему снижаются поверхностные потери в роторе и суммарные потери короткого замыкания. [c.103]

    Нагрев полюса, как правило, ограничивается допустимой температурой катушки обмотки возбуждения. Чтобы улучшить охлаждение катушки, применяют двусто-роинюкэ ее вентиляцию. Воздух охлаждает не только наружную поверхность катушки, но и внутреннюю. Для этого между внутренней поверхностью катушки и сердечником полюса устанавливают дистанционные уплотняющие распорки таким образом, чтобы оставались достаточные вентиляционные каналы для прохода охлаждающего газа (рнс. 4.13). Холодный газ в пространство между сердечником полюса и катушкой подается по радиальным каналам остова ротора. В массивном полюсном наконечнике просверливают сквозные отверстия, через которые нагретый газ, охладив катушку с внутренней стороны, выбрасывается в зазор между ротором и статором. С наружной стороны катушка охлаждается по обычной схеме. [c.126]

    Магнитную цепь при холостом ходе рассчитывают для получения характеристик намагничивания = / Ff) и холостого хода Ef = = / Ff). Расчет сводится к определению н. с. обмотки возбуждения Ff при нескольких значениях потока взаимоиндукции Ф и э. д. с. взаимоиндукции Ef. Н. с. возбуждения Ff равна сумме магнитных напряжений в отдельных участках замкнутой магнитной цепи зазоре между статором и ротором Е(,, зубцах статора зубцах полюсного наконечника F 2, ярме статора Fax, ярме ротора Faz, сердечнике полюса F-m, поднолюсном зазоре fem- [c.179]

    Тепловоз выполнен на базе поставлявшегося на железные дороги СССР маневрового тепловоза ВМЭ1 мощностью 442 кВт Венгерской Народной Рес-лублики. Все оборудование тепловоза, кроме дизеля, компрессора, экипажной части и кузова, разработано и изготовлено заново. Дизель Д (рис. 155) вращает тяговый синхронный генератор СГ и генератор собственных нужд ген. Синхронный генератор имеет две трехфазные сдвинутые на 30° эл. обмотки статора, ротор с явно выраженными полюсами, обмоткой возбуждения, демпферной обмоткой и контактными кольцами. [c.192]

    Ротор и обмэтка ротора. Различают машины с выступающими полюсами и со сплошными цилиндрическими барабанами с распределенной обмоткой возбуждения. Последний тип является нормальным для турбогенераторов. У тихоходных машин магнитное [c.793]

    Главное отличие машин индукторного типа от синхронных машин заключается в создании пульси рующего магнитного потока за счет изменения магнитного сопротивления при вращении ротора машины. Ротор машины изготавливается из массивного стального вала с зубцами по периферии или из листов трансформаторной taли, насаженных на вал. При вращении ротора меняется величина воздушного зазора между статором и ротором в зависи.мости от того, проходит ли ПОД соответствующим полюсом зубец илн паз ротора, что приводит к изменению амплитуды магнитного потока, созда ваемого обмоткой возбуждения. При это М в рабочей обмотке статора наводится переменная э. д. с. повышенной частоты, зависящая от скорости вращения ротора п об1мин) и числа зубцов ротора 2р  [c.209]

    Если ротор синхронного электродвигателя имеет, кроме полюсов возбуждения, еще и короткозамкнутую асинхронную обмотку, то осуществляют так называемый асинхронный пуск сипхрон-Hoi o двигателя. Прн включении напряжения трехфазного тока в обмотку статора синхронного двигателя возникает вращающееся магнитное поле, которое индуктирует токи в пусковой короткозамкнутой обмотке ротора. Эти токи, взаимодействуя с вращающимся полем статора, приводят ротор во вращение. При достижеиин ротором необходимого числа оборотов включают в его обмотку постоянный ток. Во время работы синхронного электродвигателя поршневых машин индуктированные токи в пусковой обмотке уменьшают колебательные движения ротора. [c.77]

    Синхронные электродвигатели отличаются от асинхронных тем, что число оборотов ротора в них точно (синхронно) совпадает с оборотами вращающегося магнитного поля статора. Этого достигают возбуждением обмотки ротора посторонним генератором постоянного тока, обычно расположенным на одном валу с двигателем. Число оборотов ротора синхронного двигателя не зависит от нагрузки и напряжения (в определенных пределах) и определяется числом пар полюсов двигателя и частотой питающей сети. В отличие от асинхронного двигателя, у которого коэффициент мощности ( os ф) при данной нагрузке и напряжении строго фиксирован и не превышает 0,92—0,93, у синхронного двигателя он может быть изменен путем изменения тока возбуждения. При слабом возбуждении синхронный двигатель является потребителем реактивной энергии и работает с С05фвозбуждении синхронный двигатель будет работать одновременно в качестве генератора реактивной мощности. [c.153]


Возбуждение синхронных генераторов



Обмотки роторов синхронных генераторов получают питание от специальных источников постоянного тока, называемых возбудителями.

Мощность возбудителей составляет 0,3-1% мощности генератора, а номинальное напряжение — от 100 до 650 В. Чем мощнее генератор, тем обычно больше номинальное напряжение возбуждения.

Современные схемы возбуждения кроме возбудителя содержат большое количество вспомогательного оборудования. Совокупность возбудителя, вспомогательных и регулирующих устройств принято называть системой возбуждения.

Электрическое соединение возбудителя с обмоткой ротора генератора выполняется преимущественно при помощи контактных колец и щеток. Созданы и применяются бесщеточные системы возбуждения.

Системы возбуждения должны быть надежными и экономичными, допускать регулирование тока возбуждения в необходимых пределах, быть достаточно быстродействующими, а также обеспечивать потолочное возбуждение при возникновении аварии в сети.

Регулируя ток возбуждения, изменяют напряжение синхронного генератора и отдаваемую им в сеть реактивную мощность. Регулирование возбуждения генератора позволяет повысить устойчивость параллельной работы.

При глубоких снижениях напряжения, которые имеют место, например, при коротких замыканиях, применяется форсировка (быстрое увеличение) возбуждения генераторов, что способствует прекращению электрических качаний и сохранению устойчивости параллельной работы генераторов. Кроме того, быстродействующее регулирование и форсировка возбуждения повышают надежность работы релейной защиты и облегчают условия самозапуска электродвигателей собственных нужд электростанций.

Рис.1. Изменение напряжения возбуждения при форсировке

Важнейшими характеристиками систем возбуждения являются: быстродействие, определяемое скоростью нарастания напряжения на обмотке ротора при форсировке V = 0,632(Uf,пот — Uf,ном) / Uf,номt1 (рис.1), и отношение потолочного напряжения к номинальному напряжению возбуждения Uf,пот / Uf,ном = kф — так называемая кратность форсировки.

Согласно ГОСТ турбогенераторы должны иметь kф≥2, а скорость нарастания возбуждения не менее 2 1/с. Кратность форсировки для гидрогенераторов должна быть не менее 1,8 для коллекторных возбудителей, соединенных с валом генератора, и не менее 2 для других систем возбуждения. Скорость нарастания напряжения возбуждения должна быть не менее 1,3 1/с для гидрогенераторов до 4 MBА включительно и не менее 1,5 1/с для гидрогенераторов больших мощностей.

Для мощных гидрогенераторов, работающих на дальние электропередачи, к системам возбуждения предъявляется более высокое требование (kф=3-4, скорость нарастания возбуждения до 10Uf,ном в секунду).

Обмотка ротора и системы возбуждения генераторов с косвенным охлаждением должны выдерживать двукратный по отношению к номинальному ток в течение 50 с. Для генераторов с непосредственным охлаждением обмоток ротора это время сокращается до 20 с, для генераторов 800-1000 МВт принято время 15 с, 1200 МВт — 10 с (ГОСТ533-85Е).

Системы возбуждения генераторов можно разделить на две группы: независимое возбуждение и самовозбуждение (зависимое возбуждение).

К первой группе относятся все электромашинные возбудители постоянного и переменного тока, сопряженные с валом генератора. Вторую группу составляют системы возбуждения, получающие питание непосредственно от выводов генератора через специальные понижающие трансформаторы. К этой группе могут быть отнесены системы возбуждения с отдельно установленными электромашинными возбудителями, приводимыми во вращение электродвигателями переменного тока, которые получают питание от шин собственных нужд электростанций.

Независимое возбуждение генераторов

Независимое возбуждение генераторов получило наибольшее распространение. Основное достоинство этого способа состоит в том, что возбуждение синхронного генератора не зависит от режима электрической сети и поэтому является наиболее надежным.

На генераторах мощностью до 100 МВт включительно применяют, как правило, в качестве возбудителя генератор постоянного тока, соединенный с валом синхронного генератора (рис.2).

Рис.2. Принципиальная схема независимого электромашинного возбуждения генератора

Возбуждение самого возбудителя выполнено по схеме самовозбуждения (обмотка возбуждения возбудителя LGE питается от якоря самого возбудителя). Регулирование возбуждения возбудителя осуществляется вручную шунтовым реостатом RR, установленным в цепи LGE, или автоматически регулятором возбуждения АРВ.

Недостатки системы возбуждения с генератором постоянного тока определяются в основном недостатками самого возбудителя. Одним из недостатков является сравнительно невысокая скорость нарастания возбуждения, особенно у возбудителей гидрогенераторов, которые имеют низкую частоту вращения (V=1-2 1/с).

Другой недостаток рассматриваемой системы возбуждения характерен для турбогенераторов, имеющих большую частоту вращения. Он обусловлен снижением надежности работы генератора постоянного тока из-за вибрации и тяжелых условий работы щеток и коллектора (условий коммутации).

Для турбогенераторов мощностью выше 165 МВт мощность возбуждения становится настолько значительной, что выполнить надежно работающий генератор постоянного тока на частоту вращения 3000 об/мин по условиям коммутации становится затруднительным.

Для снижения частоты вращения возбудителя с целью повышения надежности его работы иногда выполняют соединение возбудителя с валом генератора через редуктор. Такая система была применена для ряда турбогенераторов, в том числе и для генераторов ТГВ-300 и ТВМ-300. Недостатком этой системы возбуждения является наличие дополнительной механической передачи.

Для возбуждения крупных генераторов в СССР применяются системы возбуждения с полупроводниковыми выпрямителями.

В системе возбуждения с использованием полупроводниковых выпрямителей с валом турбогенератора сочленен вспомогательный генератор, напряжение которого выпрямляется и подводится к обмотке ротора турбогенератора (рис.3).

Рис.3. Принципиальная схема высокочастотного возбуждения турбогенератора

В качестве вспомогательного генератора применяется высокочастотный генератор индукторного типа. Такой генератор не имеет обмотки на вращающемся роторе, что повышает его надежность в эксплуатации. Повышенная частота (500 Гц) позволяет уменьшить габариты и повысить быстродействие системы возбуждения.

Индукторный высокочастотный генератор-возбудитель ВГТ имеет три обмотки возбуждения, расположенные вместе с трехфазной обмоткой переменного тока на неподвижном статоре. Первая из них LGE1 включается последовательно с обмоткой ротора основного генератора LG и обеспечивает основное возбуждение ВГТ. Благодаря включению LGE1 последовательно с обмоткой ротора основного генератора обеспечивается резкое увеличение возбуждения ВГТ при коротких замыканиях в энергосистеме вследствие броска тока в роторе. Обмотки IGE2 и LGЕЗ получают питание от высокочастотного подвозбудителя GEA через выпрямители. Подвозбудитель (высокочастотная машина 400 Гц с постоянными магнитами), как и вспомогательный генератор ВГТ, соединен с валом турбогенератора.

Регулирование тока в LGE2 и LGE3 осуществляется с помощью двух устройств — соответственно регуляторов электромагнитного типа АРВ (автоматический регулятор возбуждения) и УБФ (устройство бесконтактной форсировки возбуждения).

Устройство АРВ обеспечивает поддержание напряжения генератора в нормальном режиме работы изменением тока в обмотке LGE2. Устройство УБФ обеспечивает начальное возбуждение генератора и его форсировку при снижении напряжений более чем на 5%.

Высокочастотная система возбуждения обеспечивает kф=2 и скорость нарастания напряжения возбуждения не менее 2 1/с.

Рис.4. Принципиальная схема независимого тиристорного возбуждения генераторов

Принципиальная схема системы независимого тиристорного возбуждения (ТН) представлена на рис.4. На одном валу с генератором G располагается синхронный вспомогательный генератор GE, который имеет на статоре трехфазную обмотку с отпайками. В схеме, показанной на рис.4, имеются две группы тиристоров: рабочая VS1 и форсировочная VS2. На стороне переменного тока они включены на разное напряжение, на стороне постоянного тока — параллельно. Возбуждение генератора в нормальном режиме обеспечивает рабочая группа тиристоров VS1, которые открываются подачей на управляющий электрод соответствующего потенциала.

Форсировочная группа при этом почти закрыта. В режиме форсировки возбуждения тиристоры FS2, питающиеся от полного напряжения вспомогательного генератора, открываются полностью и дают весь ток форсировки. Рабочая группа при этом запирается более высоким напряжением форсировочной группы.

Рассмотренная система имеет наибольшее быстродействие по сравнению с другими системами и позволяет получить kф>2. Системы независимого тиристорного возбуждения нашли широкое применение. Ранее, до освоения отечественной промышленностью производства тиристоров достаточной мощности, по аналогичным схемам выполнялись схемы ионного независимого возбуждения (ИН), где применялись ртутные вентили с сеточным управлением.

Все генераторы с рассмотренными выше возбудителями имеют специальную конструкцию для подвода тока к обмотке ротора. Она представляет собой контактные кольца на валу ротора, к которым ток подводится с помощью щеток. Такая контактная система недостаточно надежна. Этот недостаток особенно проявляется при токах возбуждения 3000 А и более (генераторы мощностью 300 МВт и больше).

Перспективной, особенно для турбогенераторов большой мощности, является система бесщеточного возбуждения, не обладающая указанными недостатками. В этой системе возбуждения, сущность которой поясняет рис.5, нет подвижных контактных соединений.

Рис.5. Принципиальная схема бесщеточного возбуждения генераторов

Источником энергии для питания обмотки ротора LG является вспомогательный синхронный генератор GE. Этот генератор выполнен по типу обратимых машин, т.е. обмотка переменного тока расположена на вращающейся части, а обмотка возбуждения неподвижна. Возбуждение генератора GE осуществляется от возбудителя GEA.

Ток от вращающейся обмотки переменного тока вспомогательного генератора подводится через проводники, закрепленные на валу, к вращающемуся полупроводниковому (обычно кремниевому) выпрямителю. Выпрямленный ток подводится непосредственно к обмотке возбуждения основного генератора.

Регулирование тока возбуждения в обмотке ротора LG производится изменением тока в обмотке возбуждения вспомогательного генератора LGE.

Вращающийся полупроводниковый преобразователь VD снаружи закрывается звукопоглощающим кожухом.

Система бесщеточного возбуждения интенсивно совершенствуется и является перспективной для генераторов всех типов, особенно для турбогенераторов большой мощности (300-1200 МВт).

Системы самовозбуждения

Системы самовозбуждения менее надежны, чем системы независимого возбуждения, поскольку в них работа возбудителя зависит от режима сети переменного тока. Короткие замыкания в сети, сопровождающиеся понижением напряжения, нарушают нормальную работу системы возбуждения, которая именно в этих случаях должна обеспечить форсировку тока в обмотке ротора генератора.

Рис.6. Принципиальная схема зависимого электромашинного возбуждения

Принципиальная схема возбуждения синхронного генератора с электромашинным возбудительным агрегатом показана на рис.6. Возбудительный агрегат состоит из асинхронного двигателя М, питающегося от шин собственных нужд электростанции и генератора постоянного тока GE. Для повышения надежности работы возбудительного агрегата при форсировке возбуждения асинхронный двигатель, вращающий возбудитель GE, выбирается с необходимой перегрузочной способностью.

Такие возбудительные агрегаты получили широкое распространение на электростанциях в качестве резервных источников возбуждения.

Рис.7. Принципиальная схема полупроводникового самовозбуждения

Один из возможных вариантов схем самовозбуждения с полупроводниковыми преобразователями представлен на рис.7.

Основными элементами схемы являются: две группы полупроводниковых преобразователей — неуправляемые вентили VD и управляемые VS, трансформатор силового компаундирования ТА и выпрямительный трансформатор ТЕ.

Неуправляемые вентили VD получают питание от трансформаторов ТА, вторичный ток которых пропорционален току статора генератора, управляемые вентили VS получают питание от трансформатора ТЕ, вторичное напряжение которого пропорционально напряжению генератора.

Вентили VD, ток которых пропорционален току статора генератора, обеспечивают возбуждение машины при нагрузке и форсировку возбуждения при коротких замыканиях. Мощность вентилей VS рассчитывают таким образом, чтобы она была достаточна для возбуждения генераторов на холостом ходу и для регулирования возбуждения в нормальном режиме. В номинальном режиме неуправляемые вентили обеспечивают 70-80% тока возбуждения генератора. При надлежащем выборе параметров система полупроводникового самовозбуждения по своим свойствам приближается к системе независимого тиристорного (ионного) возбуждения и поэтому применяется на мощных синхронных машинах. Ранее промышленность широко выпускала системы ионного самовозбуждения с ртутными вентилями.



Возбуждение ротора — обзор

10.3 АРН с помощью управления возбуждением ротора

Ток возбуждения, необходимый для генератора, обеспечивается системой возбуждения. АРН является жизненно важным компонентом этой системы вместе с возбудителем или источником питания, измерительными элементами, PSS и блоком защиты.

Источник питания возбуждения может быть от возбудителя, который представляет собой отдельный генератор постоянного или переменного тока. Возбудитель имеет обмотку возбуждения (постоянный ток) в статоре и обмотку якоря в роторе.В случае генератора возбудителя переменного тока трехфазный переменный ток индуцируется в обмотке ротора, который выпрямляется с помощью диода, тиристора или транзисторного моста, установленного в роторе. Однако для бесщеточной системы возбуждения и с пилотным возбудителем якорь в статоре и поле представляет собой постоянный магнит. Однако главным возбудителем является генератор переменного тока на роторе. Различные варианты и варианты систем возбуждения изображены на рис. 2.40.

Системы возбуждения ротора, как правило, делятся на три группы в зависимости от источника питания, используемого для возбуждения (IEEE, 2006):

1.

Системы возбуждения постоянного тока : Используйте генераторы постоянного тока для питания обмоток возбуждения синхронной машины.

2.

Системы возбуждения переменного тока : Используйте генераторы переменного тока с помощью вращающихся или статических выпрямителей для питания обмотки возбуждения генератора.

3.

Статические системы возбуждения : Используйте трансформаторы и выпрямители для преобразования переменного тока в постоянный для возбуждения обмотки возбуждения генератора.

Существует еще одна общая и широкая классификация систем возбуждения, которая классифицируется по источникам мощности возбуждения. Два основных класса:

1.

Отдельные системы возбуждения, которые являются статическими или бесщеточными : Эти системы не зависят от сбоев и неисправностей, которые происходят в электроэнергетических системах, и могут вызывать возбуждение. Бесщеточные системы используются для возбуждения более крупных генераторов (выработка электроэнергии ∼ 600 МВА) и в легковоспламеняющихся и взрывоопасных средах.Бесщеточные системы состоят из генератора переменного тока, вращающегося диодного моста на роторе и поля на статоре. Когда эта система оснащена пилотным возбудителем, она состоит из другого генератора переменного тока на статоре и реализуется с возбуждением постоянными магнитами на роторе. Попытки построить бесщеточную систему с тиристорным мостом не увенчались успехом из-за проблем с надежностью управления тиристором. Результатом этой проблемы является существенный недостаток этих систем, а также невозможность обеспечить снятие возбуждения генератора.Еще один недостаток — более медленный отклик системы, особенно при слабом возбуждении (рис. 9.16).

Рис. 9.16. Принципиальная схема бесщеточной системы возбуждения.

2.

S ELF-системы возбуждения : Преимущества этой системы — простота и низкая стоимость. Питание тиристорного или транзисторного моста осуществляется от выводов генератора через трансформатор. Основным недостатком является то, что напряжение питания возбуждения и, следовательно, ток возбуждения напрямую зависят от выходного напряжения генератора.Существуют и бесщеточные системы самовозбуждения, но они мало используются.

Первоначально выходное напряжение генератора контролировалось отдельным небольшим генератором или возбудителем, соединенным с валом генератора. Поле было установлено на статоре с АРН, регулирующим его входной ток. Ротор возбудителя действует как генератор постоянного тока, а выход возбудителя затем управляется АРН для подачи возбуждения постоянного поля основного генератора через контактные кольца.

Вышеупомянутая система привела к задержке нарастания магнитных полей как в возбудителе, так и в основном генераторе.Поэтому была разработана идея системы самовозбуждения / шунтирующего возбуждения. В этой системе был исключен отдельный возбудитель, и источник питания использовался непосредственно от выходной клеммы генератора с подходящими управляемыми выходными выпрямителями для цепи возбуждения поля постоянного тока. Преимущество этой системы возбуждения заключается в том, что она может мгновенно изменять выходное напряжение для подачи необходимого тока, необходимого для управления основным генерируемым напряжением. Хотя запаздывание в обмотке возбуждения главного генератора все еще сохраняется, что диктуется его постоянной времени, наличие источника более высокого напряжения для подачи мгновенного требуемого тока возбуждения уменьшает запаздывание.

В системе самовозбуждения / шунтирующего возбуждения выходное напряжение генератора недоступно на начальной стадии запуска установки ТГ. Чтобы справиться с этой ситуацией, сначала система возбуждения была запрограммирована кратковременным подачей постоянного тока от аккумуляторной батареи станции. Эта процедура помогла развить адекватную напряженность поля для генерации достаточного напряжения на клеммах, которое, в свою очередь, могло быть возвращено в качестве источника питания для запуска нормальной системы возбуждения. Некоторые проблемы все еще существуют в этой системе; поскольку машина запускается на малых скоростях, система возбуждения должна быть включена с самого начала.Этот тип возбуждения импульсным возбуждением подходит для турбин с осевым потоком, где турбина уже работает на довольно высокой скорости.

Была необходима альтернативная схема, чтобы избежать всех этих проблем, что означало обеспечение другого источника питания во время запуска ТГ. Пусковое возбуждение будет продолжаться до тех пор, пока набор ТГ не будет готов производить необходимую мощность для питания системы самовозбуждения. В этот момент источник питания возбуждения переключается на систему, подключенную к выходной клемме генератора.Источником питания пускового возбуждения может быть трансформатор станции, дизельный генератор или газовая турбина, которая должна быть доступна все время.

Выпрямители, доступные сегодня, представляют собой мостовую схему на основе тиристоров с цифровой системой регулирования напряжения. Другие важные и необходимые аксессуары включают полевые автоматические выключатели, резистор полевого разряда, трансформаторы напряжения, автоматические выключатели на входе переменного тока, блок предохранителей и т. Д.

10.3.1 Бесщеточная система возбуждения для АРН

АРН имеет контактные кольца, щетки и коммутаторы. и является немного громоздким, поэтому была разработана бесщеточная система возбуждения, которая широко используется для обеспечения постоянного тока для создания магнитного поля ротора для основного генератора.Бесщеточная система возбуждения состоит из главного возбудителя и пилотного возбудителя. На рис. 9.16 показан вариант расположения и расположения различных принадлежностей системы возбуждения синхронного генератора.

Пилотный возбудитель включает в себя стационарную обмотку якоря в виде генератора переменного тока с выпрямителем и постоянного магнитного поля в виде постоянного магнита и установлен на том же валу ротора, что и основной генератор ТГ. Главный возбудитель, с другой стороны, включает в себя стационарное магнитное поле постоянного тока и обмотку якоря в виде генератора переменного тока с выпрямителем на том же валу ротора, что и основной генератор установки ТГ.

Каждый раз, когда вал ротора ТГ вращается, электродвижущая сила (ЭДС) возникает на выводах генератора или якоря пилотного возбудителя из-за эффекта вращения магнитного поля постоянного магнита. Создаваемое таким образом переменное напряжение преобразуется выпрямителями в постоянное из постоянного. Этот выпрямленный выход постоянного тока затем подается на стационарную обмотку возбуждения главного возбудителя. Как только этот ток протекает через поле, на вращающихся выводах генератора основного возбудителя возникает ЭДС из-за эффекта относительного движения магнитного поля и обмотки генератора возбудителя.Это переменное напряжение снова преобразуется выпрямителями в постоянное из постоянного. Этот выпрямленный выход постоянного тока затем подается на вращающуюся обмотку возбуждения на валу ротора основного генератора.

Поскольку основной генератор возбудителя, связанные с ним выпрямители и обмотка возбуждения основного генератора все установлены на роторе, соединение между ними не требует каких-либо скользящих контактов в виде контактных колец, щеток и т.д. бесщеточная система возбуждения. Использование бесщеточного устройства повышает надежность / доступность и эффективность за счет уменьшения потерь.Также уменьшается проблема обслуживания. Другой вид бесщеточной системы возбуждения показан на рис. 2.40.

10.3.2 Использование тиристоров / полупроводников в бесщеточной системе возбуждения

Обычно тиристоры используются в цепи вращающихся выпрямителей главного возбудителя вместо полупроводниковых диодов по следующим причинам:

1.

Более высокий ток грузоподъемность и их пригодность для применения в вращающихся машинах.

2.

Тиристоры менее чувствительны к вибрации, ускоряющей силе и экстремальным погодным условиям, а именно к температуре.

3.

Выходные токи можно плавно регулировать в широком диапазоне как для нормального режима работы, то есть для принудительного режима работы и режима работы с пониженным возбуждением, который также известен как противовозбуждение.

Многие предпочитают силовые транзисторы тиристорам из-за низкой (емкость перехода) dV / dT эффекта и лучшего переключения.Биполярные транзисторы с изолированным затвором (IGBT) популярны из-за преимущества их входных MOSFET в сочетании с преимуществом биполярности биполярных переходных транзисторов (BJT). Использование IGBT в выпрямителях, а также в управлении приводами переменного тока очень популярно. Время переключения IGBT может отличаться от MOSFET, но быстрее, чем у BJT. ABB Unitrol — это пример управления возбуждением с помощью IGBT.

10.3.3 Выход контроллера АРН и управление затвором тиристоров в бесщеточной системе возбуждения

Цифровая или микропроцессорная система управления берет измеряемую переменную с трансформатора напряжения на выходной клемме генератора и проверяет значение ошибки, вычитая ее. до заданного значения по желанию.Выход контроллера представляет собой импульсы одинаковой величины, но время их появления на затворе тиристора, то есть на затворе срабатывания или срабатывании, зависит от выхода контроллера. Цифровые системы управления силовыми транзисторами выдают импульсы тока для управления входной базовой схемой, но для IGBT это устройство, управляемое напряжением.

10.3.4 Влияние управления VAR на ток поля АРН / ротора

Во многих случаях ротор выходит из строя из-за очень большого тока, протекающего через него, который необходим для поддержания напряжения на клеммах генератора.Изоляция ротора, подверженная сильным механическим нагрузкам, при чрезмерном нагреве из-за высокого тока ротора может выйти из строя на более ранней стадии, чем ожидаемый нормальный срок службы. Поскольку ремонтные работы ротора отнимают много времени и являются дорогостоящими, прилагаются большие усилия для снижения тока ротора до значения меньше предельного, но все же безопасного и стабильного. Используя подходящий метод и оборудование для управления реактивной VAR, выходной ток генератора может быть уменьшен с заметным улучшением коэффициента мощности, что, в свою очередь, потребует меньшей ЭДС генератора для поддержания выходного напряжения на клеммах, совместимого с подключением к сети.

Определение и значение обмотки возбуждения


Обмотка возбуждения

Следующие ниже тексты являются собственностью их авторов, и мы благодарим их за предоставленную нам возможность бесплатно поделиться с учениками, преподавателями и пользователями Интернета их тексты, которые будут использоваться только в иллюстративных образовательных и научных целях.

Вся информация на нашем сайте предназначена для использования в образовательных целях.

Информация о медицине и здоровье, содержащаяся на сайте, носит общий характер и цель , которая носит исключительно информационный характер и по этой причине не может ни в коем случае заменять совет врача или квалифицированного лица, имеющего законную профессию.

Электрические термины

Глоссарий электрических терминов

Значение и определение обмотки возбуждения:

Обмотка для создания магнитного поля, неподвижного относительно этой обмотки

Для термина «обмотка возбуждения» могут также существовать другие определения и значения , , значение и определение, указанные выше, являются ориентировочными не используются в медицинских, юридических или специальных целях .

Источник: http://fluffyelephant.com/iso15926/xls/electrical.xls

Веб-сайт: http://fluffyelephant.com/

Автор: в исходном документе не указан текст

ЭТИ справочные данные БЫЛИ МОДИФИЦИРОВАНЫ ИЗ справочных данных, определенных в ISO 15926-4, И НЕ ДОЛЖНЫ ИСПОЛЬЗОВАТЬСЯ СООТВЕТСТВУЮЩИМ ДАННОМУ СТАНДАРТУ.

Если вы являетесь автором приведенного выше текста и не соглашаетесь делиться своими знаниями для обучения, исследований, стипендий (для добросовестного использования, как указано в авторских правах США), отправьте нам электронное письмо, и мы удалим ваш текст быстро.

Добросовестное использование является ограничением и исключением из исключительного права, предоставленного законом об авторском праве автору творческой работы. В законах США об авторском праве добросовестное использование — это доктрина, которая разрешает ограниченное использование материалов, защищенных авторским правом, без получения разрешения от правообладателей. Примеры добросовестного использования включают комментарии, поисковые системы, критику, репортажи, исследования, обучение, архивирование библиотек и стипендии. Он предусматривает легальное, нелицензионное цитирование или включение материалов, защищенных авторским правом, в работы других авторов в соответствии с четырехфакторным балансирующим тестом. (источник: http://en.wikipedia.org/wiki/Fair_use)

Google ключевое слово: обмотка возбуждения

Глоссарий электрических терминов

Обмотка возбуждения

Если вы хотите быстро найти страницы по определенной теме в качестве обмотки возбуждения, воспользуйтесь следующей поисковой системой:

Значение и определение обмотки возбуждения

Посетите нашу домашнюю страницу

Ларапедия.com Условия использования и страница конфиденциальности

Значение и определение обмотки возбуждения
Обмотка возбуждения
Система статического возбуждения

— принцип работы

Система возбуждения в генераторе необходима для создания рабочего магнитного потока в воздушном зазоре. В случае синхронного генератора это обычно обеспечивается за счет натянутой обмотки на ротор. Наличие обмотки возбуждения на роторе имеет определенные преимущества перед обмоткой возбуждения на статоре (прочтите, почему обмотка якоря на статоре в синхронной машине?).Здесь следует отметить, что в обмотке возбуждения протекает постоянный ток для создания рабочего магнитного потока. Таким образом, для любой системы возбуждения основной задачей должно быть протекание постоянного тока в обмотке возбуждения. Система статического возбуждения — один из таких методов.

Принцип системы статического возбуждения

В системе статического возбуждения мощность для возбуждения поля поступает от выходных клемм генератора. Трансформатор, известный как трансформатор возбуждения, подключен к выходным клеммам генератора для понижения напряжения до требуемого уровня, обычно 415 В переменного тока.Поскольку нам нужен источник постоянного тока, выход трансформатора подключен к тиристорному мостовому выпрямителю. На рисунке ниже показана упрощенная блок-схема системы статического возбуждения.

Угол включения тиристорного полномостового выпрямителя регулируется регулятором, так что может быть обеспечено необходимое возбуждение поля. Вторичная клемма ТТ и СТ, подключенная к выходным клеммам генератора, подается на регулятор. На основе напряжения на клеммах генератора регулятор регулирует угол зажигания.Скажем, выходное напряжение генератора превысило его номинальное напряжение 21 кВ (скажем), в этом случае ток возбуждения должен быть уменьшен для поддержания напряжения на клеммах. Поэтому регулятор увеличивает угол зажигания, так что среднее значение постоянного тока может уменьшиться. Точно так же, если напряжение на клеммах генератора опускается ниже номинального значения, ток возбуждения должен быть увеличен. Поэтому регулятор уменьшает угол зажигания, чтобы увеличить среднее значение тока возбуждения.

Как и в системе статического возбуждения, возбуждение обеспечивается обмоткой возбуждения, намотанной на ротор, поэтому используются контактные кольца и угольные щетки.

Как обеспечить возбуждение поля при запуске генератора?

Как и в системе статического возбуждения, мощность возбуждения поступает от выходных клемм генератора, поэтому она может работать только во время нормальной и устойчивой работы генератора. Предположим, мы собираемся запустить генератор, в этом случае невозможно получить возбуждение поля с помощью статической системы возбуждения, так как нет выходного напряжения на клеммах генератора. В таком случае мощность возбуждения должна подаваться от отдельного источника.Как показано на рисунке выше, обычно это делается с помощью батарейного банка. Как только генератор достигает своей номинальной скорости, напряжение на его клеммах достигает номинального напряжения, и, следовательно, появляется система статического возбуждения. Таким образом, как только генератор достигает своей номинальной скорости, аккумуляторная батарея изолируется, и мощность возбуждения подается от системы статического возбуждения.

Преимущества системы статического возбуждения
  • Система возбуждения с использованием надежного и мощного тиристора проста по конструкции и обеспечивает характеристики быстрого отклика, необходимые в современной энергосистеме.
  • Поскольку нет отдельного возбудителя вращающегося типа, система свободна от трения, ветра и потерь на коммутаторе, возникающих в возбудителе.
  • Поскольку энергия возбуждения напрямую снимается с выходных клемм генератора, напряжение возбуждения прямо пропорционально скорости генератора. Это улучшает общую производительность системы.

Но из-за использования контактного кольца и угольных щеток в этой системе возбуждения происходит искрение и потеря контактного сопротивления.Чтобы устранить это, в наши дни используется бесщеточная система возбуждения.

MCA | Бесплатный полнотекстовый | Исследование гибридной синхронной машины возбуждения: моделирование и экспериментальная проверка

Подход к моделированию магнитных эквивалентных схем (MEC) был введен в конце шестидесятых годов [76,77] и начале семидесятых годов прошлого века [78]. В последнее время моделирование MEC начало восстанавливать популярность среди конструкторов станков, но методам MEC не хватает универсальности по сравнению с FEA. Что касается коммерческого программного обеспечения, то программное обеспечение MEC гораздо менее распространено, чем программное обеспечение FEA.В основном используются два типа подходов MEC: экспертная сеть сопротивления (также называемая в литературе моделями MEC с сосредоточенными параметрами) на одной стороне и сетка сопротивления на основе ячеистой сети (MbRN) на другой стороне. Модели с сосредоточенными параметрами специально разработаны для специальной топологии и основаны на опыте проектировщика. Эти модели часто требуют предварительного знания путей потока в исследуемой топологии, как показано в работах Liu et al. [79] и Tang et al. [80]. С другой стороны, MbRN как более общий подход основан на пространственной дискретизации исследуемой области с помощью элементов блока разнонаправленного сопротивления.Двунаправленные блоки используются в 2D-моделях [81,82], а ветви осевого сопротивления добавляются для завершения третьего направления в 3D-моделях [83,84]. На рисунке 9 показан пример двухмерных и трехмерных элементов сопротивления. МЭК также часто используются в гибридных методах моделирования, сочетающих либо аналитическую формулировку, либо метод конечных элементов, либо метод граничных элементов. Для моделирования машин с переключением потока аналитическое формальное решение было использовано в сочетании с MbRN Лауби и др. [85] и с сосредоточенным параметром MEC Ильханом и др.в [86]. В [87] Pluk et al. использовали 3D MbRN в сочетании с 3D-моделированием Фурье для моделирования линейного и планарного привода. Метод граничных элементов в сочетании с MEC использовался Martins Araujo et al. в [88] для моделирования линейного привода. Комбинация FEA-MEC была применена для моделирования машины с постоянными магнитами Philips в [89]. Тем не менее, появилось небольшое количество программ автоматизированного проектирования (САПР), использующих моделирование RN. В этом разделе также рассматриваются существующие инструменты, основанные на моделировании RN.С академической точки зрения и в литературе можно упомянуть Turbo-TCM [90], посвященный моделированию маломощных турбогенераторов. Что касается коммерческого программного обеспечения, RMxprt ® в электромагнитном пакете ANSYS ® [91] включает предварительно определенные конструкции топологий статора и ротора, которые можно объединить в одну целую модель машины для оценки производительности, но очень мало информации о ее работе. принцип есть в наличии. SPEED [92], разработанный Speed ​​Laboratories (Университет Глазго), использует различные аналитические формулировки в качестве дополнительных к FEA, но опять же с заранее заданной геометрией.В другом подходе Reluctool ® , разработанный G2ELab (Гренобль, Франция), основан на сосредоточенном параметре MEC для моделирования электромагнитных устройств и включает модуль оптимизации для предпроектных целей [93,94]. Модели Reluctool ® тесно связаны с заданной топологией, и резистивная сеть должна быть построена на основе опыта проектировщика. Все ранее упомянутое программное обеспечение поставляется с графическим интерфейсом, который позволяет взаимодействовать с пользователем / дизайнером, но ни одно из них не позволяет автоматическую обработку произвольной геометрии.В этом аспекте для данной структуры необходимо разработать специальную модель MEC. Это увеличивает продолжительность разработки модели для методов MEC по сравнению с FEA. Кроме того, если геометрические параметры изменяются в больших масштабах, модель больше не будет действительной и ее придется перенастроить. Подход к моделированию MEC, предложенный в этом исследовании, можно назвать MbRN. Его разработали многие исследователи [23,24,77,83,95,96]. Как указывалось ранее, цель этого подхода — преодолеть ограничение универсальности классического подхода MEC.Разработка инструмента анализа и проектирования, который может конкурировать с методом конечных элементов с точки зрения соотношения точности и времени вычислений, мотивировала исследователей, изучавших этот метод. Даже с использованием более общей техники, большинство работ, использующих метод моделирования MEC, были посвящены конкретным топологиям, таким как индукционные машины Perho [25] или недавно, PM машины переключения потока Benhamida et al. [97]. Трехмерное моделирование MEC использовалось для моделирования униполярной синхронной машины с гибридным возбуждением с распределенными обмотками и внутренними постоянными магнитами в [98] и сосредоточенным параметром MEC для гибридной машины с концентрацией потока в [99].Этот метод состоит в построении сетки исследуемого объекта, областей или объемов с использованием 2D или 3D элементов блока сопротивления соответственно (см. Рисунок 9) [24,82,84,100,101]. Методы МКЭ и MEC на основе сетки имеют некоторые общие правила построения сетки, то есть некоторые области исследуемого объекта должны иметь более мелкую сетку, чем другие (воздушный зазор в электрических машинах). Различные аспекты, связанные с методом генерации MEC на основе сетки, можно найти в [23,24,25,26,82,84,102,103]. Подробный обзор 3D-моделирования MEC можно найти в [84].Более подробная информация о сеточной модели реактивной сети гибридной машины возбуждения, изучаемой в этой статье, будет дана в разделе 4.2.

Принадлежности для генераторов | X-Type | Mecc Alte

DECS-150

Регулятор BASLER DECS-150, цифровые системы управления возбуждением, подходит для увеличения функций регулировки и защиты генератора серии X-TYPE.

Предлагает точный контроль возбуждения машины в компактном изделии.Адаптивность ко многим приложениям DECS-150 гарантируется конфигурируемыми входами и выходами, гибкими коммуникационными возможностями и программируемой логикой, реализованной с помощью прилагаемого программного обеспечения. Высокая гибкость и мощные функции делают это устройство особенно полезным в тех проектах, где машины подключаются параллельно с другими генераторами и / или коммунальной системой, поскольку требования к сетевым кодам очень высоки. Он идеально подходит для распределенной генерации, когенерационных установок и при пиковых нагрузках.

В частности, он позволяет использовать дополнительные функции, такие как «Параллельное соединение обесточенной шины», контроль спада и компенсация перекрестных токов между параллельными генераторами. Он может подавать сигналы тревоги и / или предупреждения о выходе из строя диодов, перенапряжении, пониженном напряжении, повышенной или пониженной частоте.

DECS-150 может питаться от PMG, MAUX (вспомогательная обмотка) или даже от возбуждения SHUNT. Генераторы переменного тока серии X-TYPE, также известные как серии среднего и высокого напряжения Mecc Alte, спроектированы с возбуждением от ГПМ.

Поставляется по запросу заказчика в соответствии с требованиями проекта. Этот тип регулятора устанавливается внутри вспомогательной коробки генератора. АРН предварительно настроен в соответствии с требованиями заказчика.

Мощность возбуждения обеспечивается DECS-150 через модуль коммутируемой мощности с фильтром, который использует метод широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Он может подавать 7 А постоянного тока при температуре окружающей среды 70 ° C и имеет нагрузочную способность 11 А постоянного тока в течение 10 секунд.

Если необходимо установить резервную систему возбуждения с горячей заменой, по запросу мы предлагаем модель Dual DECS-150.Это интегрированная система, повышающая надежность генератора. В этой конфигурации Dual DECS-150 поставляется на монтажной пластине, которая должна быть размещена в панели управления клиента.

Моделирование и моделирование системы статического возбуждения при работе синхронной машины и исследование напряжения на валу

Система статического возбуждения (SES) была реализована в специально разработанной синхронной машине, установленной в испытательной лаборатории. Это одиночная машина большой емкости, работающая в двойном режиме (т.е., двигатель или генератор) с помощью статических источников. Хорошо известно, что подшипники вращающихся машин уязвимы к воздействию напряжений на валу, вызванных статическими источниками. Напряжение на валу также является основной проблемой для этой специальной машины из-за SES. Чтобы выяснить точную причину напряжения на валу, SES этой машины была смоделирована с помощью программного обеспечения Power Systems. Различные формы сигналов, взятые из модели, проверяются с помощью компьютерного моделирования и реальных лабораторных испытаний. Источники напряжения на валу также анализируются после этого с помощью БПФ анализа форм сигналов напряжения и тока ротора.

1. Введение

Существуют различные средства подачи постоянного тока на обмотку возбуждения электрической машины, например, генератор постоянного тока, вращающийся возбудитель и статический преобразователь. После изобретения полупроводниковых приборов стал популярным статический преобразователь. Это также известно как статическая система возбуждения (СЭС). СЭС возникла в начале шестидесятых годов. До этого генераторы получали мощность поля постоянного тока в роторе от генератора постоянного тока, отдельно или вместе с тем же валом генератора.SES была успешно испытана на генераторе паровой турбины в 1962 году [1]. В дальнейшем это было реализовано не только на новых генераторах переменного тока, но и на существующих машинах. Из-за простоты модернизации старые вращающиеся возбудители также были заменены на SES. Начиная с парогенератора, SES была расширена до внутренней электростанции в целлюлозно-бумажной промышленности, гидроаккумулирующей станции, электровоза и газовой электростанции [2–6]. SES также была реализована в генераторе короткого замыкания большой мощности [7].

Генератор короткого замыкания — это, по сути, синхронный генератор в испытательной лаборатории большой мощности, который обеспечивает высокие значения токов короткого замыкания во время испытаний на электрическом силовом оборудовании. Сильное поле постоянного тока необходимо для установления и поддержания напряжения на клеммах генератора во время испытания на короткое замыкание. Старые испытательные лаборатории были оснащены мощным генератором постоянного тока с отдельным возбуждением, управляемым асинхронным двигателем. Генератор постоянного тока с постоянными магнитами питает поле мощного генератора постоянного тока.В каскадном режиме создается постоянный ток большой мощности, который подается в ротор генератора через контактные кольца и щетки. Для ознакомления с преимуществами SES были также начаты генераторы короткого замыкания, оснащенные тиристорами большой мощности и быстродействующим микропроцессорным контроллером. Один такой генератор короткого замыкания 1500 МВА с SES рассматривается в данной статье (см. Рисунок 1). Помимо SES, еще один статический источник, который представляет собой статический преобразователь частоты, подключен к клемме статора этого генератора. С этими двумя источниками статического электричества генератор также может работать как двигатель [8].Вначале машина запускается и работает как мотор. Во время испытания на короткое замыкание та же машина преобразуется в генератор переменного тока для подачи энергии на тестируемое оборудование.


Во время вращения вал большой высокоскоростной машины обычно заряжается определенным напряжением относительно земли. Это нежелательное напряжение известно как напряжение на валу. Это очень старое и распространенное явление в любой электрической машине. Напряжение на валу было замечено еще в начале 20 века инженерами при изучении различных случаев отказа двигателей.Напряжение на валу в те времена основывалось только на источниках питания синусоидальной формы. Это было замечено в основном из-за разбаланса магнитных потоков по разным причинам. Применение несинусоидальных или статических источников стало применяться на практике через много лет после изобретения полупроводниковых устройств. Вместе с этим появились некоторые новые типы напряжений на валу [9]. Доказано, что напряжение на валу при статическом источнике питания является более преобладающим из-за электростатического явления, а не чисто синусоидальной работы [10]. Статическая система возбуждения также добавила новый тип напряжения на валу к основным напряжениям на валу [11].

Подшипниковые токи являются результатом наличия напряжения на валу. Существует три основных типа подшипниковых токов: циркулирующий ток, ток и ток разряда [12–14]. Каждый из этих токов протекает в разных условиях. Помимо механических причин, большинство преждевременных отказов подшипников происходит из-за протекания этих подшипниковых токов. Синфазное напряжение (CMV) [15] также отвечает за протекание тока через подшипники машины на землю. Многие авторы [16–18] представили различные топологии инверторов для устранения CMV.Также предлагаются различные методы фильтрации (например, активная, пассивная или гибридная) для защиты двигателя от пагубного воздействия ЦМВ [19–21].

Большинство проблем, связанных с напряжением на валу и током подшипников, и решения, связанные с работой, были выполнены на асинхронном двигателе [22, 23]. В этой статье предлагается другой подход, в котором для исследования берется мощный генератор короткого замыкания.

SES имеет большую гибкость в работе по сравнению с другими методами возбуждения. Это также дешевле, чем старая обычная мотор-генераторная установка.Характеристики быстрого отклика, простое управление мониторингом и устранение неисправностей — вот некоторые другие преимущества SES. Несмотря на ряд преимуществ, генерация напряжения на валу является основной проблемой среди машин со статическими источниками. О проблеме напряжения на валу генератора короткого замыкания уже сообщалось ранее [24–26].

Эта статья начинается с описания SES. Формы сигналов в различных ключевых точках записываются с помощью высокоскоростного регистратора и сохраняются для дальнейшего анализа. Модель Simulink была подготовлена ​​с помощью различных параметров моста преобразователя.Модель запускается, и результаты сравниваются с фактическими сигналами, записанными в системе. Эти результаты позволяют обсудить напряжение на валу.

2. SES: Описание

SES преобразует переменный ток сети в постоянный ток, который дополнительно питает обмотку возбуждения в роторе. Уровень возбуждения в машине должен варьироваться в зависимости от различных режимов работы машины. Это возможно только с выпрямителем с фазовым управлением. Теперь, чтобы улучшить коэффициент мощности и уменьшить уровень гармоник в системе, требуется многоимпульсное преобразование мощности AC-DC [27].Чтобы поддержать эту теорию, для SES в генераторе короткого замыкания принята конфигурация 12-пульсного преобразователя. Он образован последовательным соединением двух 6-импульсных тиристорных выпрямителей с кремниевым управлением (SCR). В режиме генератора ток ротора очень велик. Чтобы справиться с этим током, в каждую ветвь моста параллельно включены два тиристора. Подробный чертеж показан на рисунке 2.


Схема начинается со специально разработанного преобразователя трансформатора на входе моста.Это понижающий трансформатор с одной первичной и двумя вторичными обмотками. Вторичные обмотки соединены звездой и треугольником, чтобы получить фазовый сдвиг между ними на 30 °. Выпрямленные шестиимпульсные выходы каждого преобразовательного моста соединены последовательно, образуя 12-импульсный выход. Этот ток регулируется путем изменения импульсов затвора тиристора из шкафа управления. Автоматический выключатель постоянного тока выполняет переключение между SES и цепью ротора. Панель SES разделена на две основные части (см. Рисунок 3). Один из них — силовой шкаф, состоящий из тиристоров и демпфирующих цепей.Вторая часть — это ЦП с другими электронными схемами управления и контурами обратной связи. Он называется силовым электронным контроллером (PEC) и действует очень быстро в диапазоне мкс во время последовательности испытаний на короткое замыкание [28]. Человеко-машинный интерфейс (HMI), установленный на контроллере, визуализирует все записи о сбоях и отклонениях в SES.


3. SES: формы сигналов

Сигналы SES измеряются на входе и выходе преобразователя и отображаются на рисунках 4, 5 и 6. На рисунке 4 показаны входные напряжения моста преобразователя по схеме звезда и треугольник.Можно наблюдать сдвиг фазы на 30 ° между двумя напряжениями (см. Рисунок 4). Выход преобразователя, приложенный к обмотке возбуждения генератора, и ток, протекающий через него, показаны на рисунке 5. Это для выхода генератора переменного тока 3 кВ (см. Рисунок 6).




4. SES: Моделирование

Моделирование SES сделано для простого понимания его тонкостей. Как уже упоминалось, СЭС представляет собой комбинацию двух тиристорных мостов, соединенных последовательно.То же самое было смоделировано на платформе Simulink [29] (см. Рисунок 7) с одним источником питания, входным трансформатором, двумя тиристорными преобразователями, генераторами импульсов и другими схемами. Модель сформирована с использованием переменных, перечисленных в таблице 1. Все эти параметры взяты из реального преобразователя.

Трансформатор 9038 первичный вход 9038

Параметр Значение

Источник входного сигнала 33 кВ, 3 фазы
33 кВ, 50 Гц
Звездообразная обмотка вторичного выхода трансформатора 950 В
Дельта-обмотка вторичного выхода трансформатора 950 В
Тиристорный мост 3 плеча сопротивление 500 Ом
Емкость демпфера 0.1 F
Прямое сопротивление 1 мОм
Прямое напряжение 0,8 В
Сопротивление поля генератора 0,01 Ом
Индуктивность поля генератора 20384

5. Результаты моделирования и обсуждение напряжения на валу

После запуска моделирования в окне осциллографа отображаются различные формы сигналов (см. Рисунок 8).Для лучшего представления напряжение ротора, ток ротора и опорный ток нанесены на график (см. Рисунок 9) с помощью файла сценария MATLAB. Смоделированные кривые и фактические формы сигналов из точек измерения SES сравниваются, что показывает сходство. Напряжение и ток ротора имеют пульсирующий характер. Он содержит номера гармоник низкого и высокого порядка. Это подтверждается преобразованием Фурье. На рисунке 10 показан анализ быстрого преобразования Фурье (БПФ) для фактического напряжения ротора, а на рисунке 11 — БПФ для смоделированной формы сигнала.Аналогичным образом БПФ для форм сигналов тока ротора изображено на рисунках 12 и 13.





Наличие гармоник и других высокочастотных сигналов вызывает емкостные и индуктивные связи во всей системе генератора переменного тока. Изоляция обмотки, воздух и смазочное масло работают как диэлектрическая среда для формирования распределенных емкостей в машине. Эти емкости (также называемые паразитными емкостями) образуются между статором и землей, статором с ротором, статором с валом, ротором с валом, подшипником с землей, кабелем с землей, а также источником питания на земле.Ток утечки () течет по обмоткам статора и ротора из-за этой паразитной емкости () и большой. Этот ток утечки генерирует высокочастотный поток. Гармоники и другие высокочастотные всплески в источнике питания статора и ротора также создают высокочастотный поток. Эти совокупные потоки связаны с обмоткой, сердечником, рамой, валом и другими металлическими частями. Таким образом формируется индуктивная связь. Емкостная и индуктивная муфты вместе дают дополнительный эффект для генерации напряжения на валу этой машины с длинным валом.

Пока вал изолирован от земли на одном конце, циркулирующий ток не течет. При наличии напряжения вал действует как заряженный конденсатор со смазочным маслом в качестве диэлектрической среды. Вал поддерживается под потенциалом земли с помощью двух заземляющих щеток. Но во время высокоскоростного вращения невозможно постоянно удерживать вал под потенциалом земли. Когда контактное сопротивление заземляющих щеток велико (из-за плохого контакта или загрязнения), заряженный вал разряжается, создавая короткие сильноточные импульсы.Электростатические разряды (см. Рисунки 14 и 15) также возникают между валом и подшипником, когда диэлектрический пробой масляной пленки происходит из-за близости или высокого напряжения. Импульсы разрядного тока содержат большое количество энергии. Эта энергия является основным источником эрозии подшипников и широко известна как флютинг или электроэрозионная обработка (EDM) [30]. Этот EDM может повредить подшипник, вал и другие близлежащие металлические детали. В качестве примера на рисунке 16 показано точечная коррозия вала из-за разряда вала.




6. ​​Заключение

Обладая такими основными функциями, как быстрое реагирование, простой мониторинг, управление и устранение неисправностей, SES сделала первый выбор разработчика системы возбуждения поля машины. SES, обсуждаемая в этой системе, отвечает за работу одной машины в разных режимах. Без первичного двигателя эту большую машину можно запустить плавно, без большой нагрузки на источник питания. Машина может работать как двигатель или генератор.SES также может использоваться для торможения или реверсирования машины. SES, применяемая в генераторе короткого замыкания, анализируется с помощью записанных форм сигналов. То же самое моделируется с помощью Simulink в MATLAB. Смоделированные сигналы сравниваются с реальными, имеющими схожую природу.

Несмотря на ряд преимуществ, отрицательной стороной этой технологии является генерация напряжения на валу. Искрение на щетках заземления свидетельствует о наличии напряжения на валу. За этим нежелательным напряжением стоят многие причины, например емкостная связь, индуктивная связь и синфазное напряжение.Переключение тиристоров в мосту преобразователя и высокий уровень гармоник в токе и напряжении вызывают емкостные и индуктивные связи. Это было доказано анализом БПФ осциллограмм тока и напряжения. Как смоделированные, так и фактические измерения показывают, что формы сигналов содержат высокий процент гармоник.

Среди различных типов подшипниковых токов режим разряда или EDM является наиболее опасным, вызывая эрозию вала и подшипников. Этот эффект снижает срок службы машины.Большая машина требует огромных вложений в ремонт вала и замену подшипников. Чтобы предотвратить преждевременный выход из строя подшипников, необходимы дальнейшие исследования в этой области для устранения напряжения на валу.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в отношении публикации данной статьи.

Благодарности

Авторы благодарны руководству Центрального исследовательского института энергетики, Индия, за поддержку этой работы.

«Детальный мониторинг магнитного поля дефектов короткого замыкания возбудителя» Х.Эхья, А. Нисвин и др.

Название

Детальный контроль магнитным полем дефектов короткого замыкания обмотки возбуждения гидрогенератора

Тип документа

Труды конференции

Дата публикации

1-12-2020

Отдел

Кафедра электротехники и вычислительной техники

Абстрактные

Обмотки возбуждения синхронных генераторов в целом надежны. Однако электрические, механические и термические нагрузки, которым машина подвергается во время работы, приводят к нарушениям межвитковой изоляции и изоляции заземления.Мониторинг состояния в реальном времени может обеспечить ценную оценку синхронного генератора в реальном времени. Он может распознавать постепенно ухудшающиеся дефекты на начальной стадии, прежде чем они приведут к необратимым и дорогостоящим повреждениям. Оперативный мониторинг магнитного поля воздушного зазора используется в различных типах электрических машин. Однако следует учитывать некоторые проблемы при применении этого метода к синхронным генераторам с явным полюсом (SPSG), особенно в SPSG, с большим количеством витков на полюс, которые показывают меньшую или недостаточную чувствительность к неисправности.Эта трудность может быть решена путем разумного размещения датчика эффекта Холла, выбора точной частоты дискретизации, повторной дискретизации данных и подхода к обработке сигнала. В данной работе предлагается подробный онлайн-мониторинг магнитного поля воздушного зазора под дефектом обмотки возбуждения. Предлагается процедура, которая может определять серьезность и местонахождение неисправности на основе различных методов анализа плотности потока на холостом ходу и при полной нагрузке. Предложенный подход исследуется с помощью численного моделирования и экспериментального испытательного стенда с SPSG мощностью 100 кВА.Доказано, что спектр магнитного поля воздушного зазора может обеспечить надежную оценку машины при коротком замыкании обмотки возбуждения ротора.

Название публикации

Труды — Международная конференция по электрическим машинам 2020 г., ICEM 2020

Рекомендуемое цитирование

Эхья, Х., Нисвин, А., Грот, И., & Морк, Б.А. (2020). Детальный магнитный контроль дефектов короткого замыкания обмотки возбуждения гидрогенератора. Труды — Международная конференция по электрическим машинам 2020 г., ICEM 2020 , 2603-2609. http://doi.org/10.1109/ICEM49940.2020.9270942
Получено с: https://digitalcommons.mtu.edu/michigantech-p/14565

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *