Sinkroni generatori s trajnim magnetima. Šumski sinkroni električni generator s pobudom od stalnih magneta sinkroni generator na trajnim magnetima karakteristike

Sadržaj:

U moderni uvjeti Stalni pokušaji se stvaraju kako bi se poboljšali elektromehanički uređaji, smanjili njihovu masu i ukupne dimenzije, Jedna od ovih opcija je generator stalni magnetišto predstavlja dovoljno jednostavan dizajn S visokom učinkovitošću. Glavna funkcija ovih elemenata je stvoriti rotirajuće magnetsko polje.

Vrste i svojstva trajnih magneta

Dugo vremena, trajni magneti dobiveni od tradicionalnih materijala bili su poznati. U industriji, legure, nikal i kobalt (Alnika) počeli su se koristiti po prvi put. To je omogućilo primijeniti stalne magnete u generatorima, motorima i drugim vrstama električne opreme. Feritni magneti pristali su posebno rasprostranjeni.

Nakon toga su stvoreni kameni magnetski materijali sagraltih kobalta, čiji je energija ima visoku gustoću. Slijedeći ih, otkriće magneta na temelju elemenata rijetkih zemalja - bor, željezo i neodimij. Gustoća njihove magnetske energije je značajno viša od samarij-kobaltne legure na znatno niskom cijeni. Obje vrste umjetni materijali Uspješno zamijenite elektromagnete i koriste se u određenim područjima. Olakšani elementi odnose se na materijale nove generacije i smatraju se najekonomičnijim.

Princip rada uređaja

Glavni problem strukture smatrao se povratom rotirajućih dijelova u izvornom položaju bez značajnog gubitka okretnog momenta. Taj je problem riješen uz pomoć bakrenog vodiča, prema kojem je donesena električna struja uzrokovana privlačenjem. Kada je struja isključena, atrakcija se zaustavila. Dakle, u uređajima ovog tipa korišteno je periodično uključivanje isključivanja.

Povećana struja stvara povećanu snagu privlačnosti, a ona, zauzvrat, uključena je u tekuću vježbu koja prolazi kroz bakreni vodič. Kao rezultat cikličkih akcija, uređaja, osim za mehanički rad, Počinje proizvoditi električnu struju, odnosno obaviti funkcije generatora.

Stalni magneti u dizajnu generatora

U dizajnu modernih uređaja, elektromagneti s trajnim magnetima koriste se u zavojnici. Ova funkcija kombiniranog uzbuđenja omogućuje vam da dobijete potrebne karakteristike podešavanja napona i brzine rotacije na niskoj razini uzbude. Osim toga, magnituda cijelog magnetskog sustava se smanjuje, što čini takve uređaje su mnogo jeftinije u usporedbi s klasičnim strukturama električnih strojeva.

Moć uređaja u kojima ovi elementi mogu biti samo nekoliko kilovolnih pojačala. Trenutno je razvoj stalnih magneta s boljim pokazateljima koji pružaju postupna povećanja snage. Slični sinkroni strojevi koriste se ne samo kao generatori, već i kao motori različitih namjena. Oni su naširoko koriste u rudarskim i metalurškim industrijama, termalnim postajama i drugim područjima. To se odnosi na mogućnost rada sinkronih motora s različitim reaktivnim kapacitetima. Oni sami rade s točnom i konstantnom brzinom.

Stanice i podstanice funkcioniraju zajedno s posebnim sinkronim generatorima, koji u načinu mirovanja omogućuju samo stvaranje reaktivne snage. Zauzvrat osigurava rad asinkronih motora.

Generator na stalnim magnetima djeluje na načelu interakcije magnetskog polja pokretnog rotora i fiksnog statora. Ne do kraja, proučavana svojstva tih elemenata omogućuju nam da radimo na izumu drugih električnih uređaja, do stvaranja ilegalnih.

Sinkroni generatori

uz uzbudljivo od trajnih magneta

(Razvijeno u 2012.)

Predloženi generator na načelu djelovanja je sinkroni generator s pobudom stalnih magneta. Nefeb kompozicije magneti, stvarajući magnetsko polje s indukcijom od 1.35 UčitiSmješten oko kruga rotora s izmjeničnim stupovima.

Životi generatora uzbuđeni su po ER. D.S., amplituda i učestalost koja se određuju brzinom rotacije rotora generatora.

Dizajn generatora ne sadrži kolekcionar s zamagljenim kontaktima. Generator također nema uzbudljivu namotu koja konzumira dodatnu struju.

Prednosti generatora predloženog dizajna:

1. Ima sve pozitivne značajke sinkronih generatora sa stalnim magnetima:

1) nedostatak trenutnih četkica,

2) Nema struje uzbude.

2. Većina sličnih generatora proizvedenih trenutno na istoj snazi \u200b\u200bsu masivno - dimenzionalni parametri 1,5 - 3 puta više.

3. Nominalna brzina rotacije od osovine generatora - 1600 oko./min., Odgovara brzini rotacije najnižih dizelskih diskova. Stoga, prilikom prijenosa pojedinih elektrana s benzinskim motorima na dizel koristeći naš generator, potrošač će dobiti značajnu potrošnju goriva i, kao rezultat toga, smanjenje troškova kilovat-sati će se smanjiti.

4. Generator ima malu početnu točku milosti (manje od 2 N × M.), tj. Za početak dovoljno pogonske snage ukupno u 200 T.A lansiranje generatora je moguće iz samog dizela na početku, čak i bez spojke spojke. Slični tržišni motori imaju overclocking razdoblje za stvaranje pričuve za napajanje prilikom pokretanja generatora, jer prilikom pokretanja benzinskog motora radi u načinu deficita napajanja.

5. U razini pouzdanosti 90% izvora generatora je 92 tisuće sati (10,5 godina ne-stop operacije). Ciklus motora između popravaka kapitala, koji su proglasili proizvođači (kao i tržišni analozi generatora) iznosi 25 do 40 tisuća sati. To jest, naš generator pouzdanosti na vrijeme prelazi pouzdanost serijskih motora i generatora za 2-3 puta.

6. Jednostavnost proizvodnje i montaže generatora - Mjesto okupljanja može biti bravar radionica u baru i maloj proizvodnji.

7. Jednostavna prilagodba generatora pod izlaznim naponom AC:

1) 36 U, frekvencija 50 - 400 Hz

2) 115 U, frekvencija 50 - 400 Hz (Aerodrome elektrane);

3) 220 U, frekvencija 50 - 400 Hz;

4) 380 U, frekvencija 50 - 400 Hz.

Dizajn osnovnog generatora omogućuje vam podešavanje proizvedenog proizvoda na različite frekvencije i različitog napona bez promjene dizajna.

8. Visoka sigurnost požara. Predloženi generator ne može postati izvor požara čak i s kratkim spojem u lancu opterećenja ili u namotima, koji je položen u dizajnu sustava. To je vrlo važno kada koristite generator za elektranu u uvjetima zatvorenog prostora vodene posude, zrakoplova, kao i privatne drvene zgrade kuće, itd.

9. Niska razina buke.

10. Visoka mogućnost.

0,5 parametara generatora ptica

2,5 parametara generatora ptica

Rezultati:

Predloženi generator se može proizvesti za uporabu u postavkama električnih generatora s stopom rotacije osovine 1500-1600 o / min. - U dizelskim, benzinskim i par-generator elektrane individualne uporabe ili u lokalnim energetskim sustavima. Par s multiplierom, elektromehanički konverter energije može se koristiti i za generiranje električne energije u sustavima malom brzinom, kao što su vjetroelektrane, elektrane valova itd. Bilo koja snaga. To jest, opseg električnog mehaničkog pretvarača čini predloženi složeni (multiplikator generator) univerzalan. Masovni i drugi električni parametri dani u tekstu daju predloženi dizajn očiglednih konkurentskih prednosti na tržištu u usporedbi s analozima.

Načela proizvodnje temelje se na temelju dizajna, imaju visoku proizvodnju, nalaze se u srcu njihovog preciznog stroja i usmjerene su na masovnu proizvodnju. Kao rezultat toga, dizajn će imati nisku cijenu serijske proizvodnje.

Dmitry levkin

Glavna razlika između sinkronog motora s trajnim magnetima (SDPM) i rotor je. Studije pokazuju da SDPM ima oko 2% više od vrlo učinkovitog (IE3) asinkroni električni motor, pod uvjetom da stator ima isti dizajn, a isto se koristi za kontrolu. U isto vrijeme, sinkroni električni motori sa stalnim magnetima u usporedbi s drugim električnim motorima imaju bolji pokazatelji: snaga / volumen, trenutak / inercija, itd.

Konstrukcije i vrste sinkronog električnog motora sa stalnim magnetima

Sinkroni motor sa stalnim magnetima, kao i bilo koji, sastoji se od rotora i statora. Stator je fiksni dio, rotor je rotirajući dio.

Tipično, rotor se nalazi unutar statora električnog motora, tu su i strukture s vanjskim rotorima - trgovanje električnim motorima.

Konstrukcije sinkronog motora sa stalnim magnetima: Lijevo je standardno, desno se pretvara.

Rotor sastoji se od trajnih magneta. Materijali s visokom prisilnom silom koriste se kao trajne magnete.

U dizajnu rotora, sinkroni motori su podijeljeni u:

Električni motor s implicitno eksprimiranim polovima ima jednaku induktivnost duž uzdužnih i poprečnih osi L d \u003d l Q, dok je na električnom motoru s eksplicitno izraženim polovima, poprečna induktivnost nije jednaka uzdužnom L q ≠ l d.

Presjek rotora s različitim stavom LD / LQ. Crne margine označene. Na slici D, prikazani su aksijalno stratificirani rotori, na slici B i s prikazanim rotorima s barijerama.

Također na dizajnu rotora SDPM-a podijeljeni su u:
• sinkroni motor s površinskom instalacijom Stalni magneti
  (Engleski SPMMM - Sinkroni motor površine trajnog magneta) ;
• sinkroni motor s ugrađenim (uključeni) magneti
  (Engleski ipmsm - interijer stalni magnet sinkroni motor).

Sinkroni motorni rotor s površinskom ugradnjom stalnih magneta

Sinkroni motor rotora s ugrađenim magnetima

Stator Sastoji se od trupa i jezgre s namotom. Najčešći dizajn s dva i tri faze namota.

Ovisno o dizajnu statora, sinkroni motor s trajnim magnetima se događa:
• s distribuiranim namotanjem;
• s koncentriranim namotom.

Distribuiran Oni nazivaju takvim namotavanjem, u kojem je broj žljebova po polu i fazi Q \u003d 2, 3, ...., k.

Koncentriran Oni nazivaju takvim namotavanjem, u kojem je broj žljebova po polu i fazu Q \u003d 1. U ovom slučaju, utori su ravnomjerno u opsegu statora. Dvije zavojnice formiraju namotu mogu biti povezane i za sukcesiju i paralelno. Glavni nedostatak takvih namota je nemogućnost utjecaja na oblik krivulje EDC-a.

Shema trofaznog raspoređenog namota

Shema trofaznog koncentriranog namota

Oblik obrnutog EMF-a Električni motor može biti:
• trapezoidni;
• sinusoidalan.

Oblik krivulje EDC-a u vodiču određuje se krivuljom magnetske indukcije u prazninu u opsegu statora.

Poznato je da magnetska indukcija u jaz pod izraženim pola rotora ima trapezoidni oblik. Isti oblik ima prikladan u EMF dirigent. Ako je potrebno stvoriti sinusoidni EMF, tada se stupilni savjeti pričvršćuju takav obrazac na kojem bi krivulja indukcije bila blizu sinužljivo. To doprinosi škripu savjeta rotora.

Načelo rada sinkronog motora temelji se na interakciji statora i konstantnog magnetskog polja rotora.

Trčanje

Stop

Rotirajuće magnetsko polje sinkronog motora

Magnetsko polje rotora, interakciju s sinkronom izmjeničnom strujom namota statora, prema, stvara, prisiljavajući rotor na rotiranje ().

Stalni magneti koji se nalaze na rotoru SDPM stvaraju konstantno magnetsko polje. S sinkronom brzinom rotora s poljem statora, rotor stup je otključan s rotirajućim magnetskim poljem statora. U vezi s tim, SDPM ne može započeti kada je spojen izravno na trofaznu trenutnu mrežu (trenutna frekvencija u 50 Hz).

Kontrola sinkronog motora s trajnim magnetima

Za rad sinkronog motora s trajnim magnetima je potreban kontrolni sustav, na primjer, ili servo. U tom slučaju postoje veliki broj Metode upravljanja kontrolom provedenim kontrolnim sustavima. Izbor optimalna metoda Upravljanje uglavnom ovisi o zadatku koji se nalazi ispred električnog pogona. Osnovne metode upravljanja sinkroni električni motor S stalnim magnetima prikazani su u donjoj tablici.

Kontrolirati				Prednosti	nedostaci
Sinusoidalan				Jednostavna kontrolna shema
			S osjetnikom položaja	Glatka i precizna ugradnja položaja rotora i brzine rotacije motora, veliki raspon regulacije	Zahtijeva senzor položaja rotora i moćni sustav kontrole sustava mikrokontrolera
			Bez osjetnika položaja	Nije potreban senzor pozicije rotora. Glatka i precizna ugradnja položaja rotora i brzinu rotacije motora, veliki raspon regulacije, ali manje nego s osjetnikom položaja	Dummy orijentirano upravljanje u cijelom rasponu brzine Moguće je samo za SDPM s rotorom s eksplicitnim polovima, potrebno je snažan sustav kontrole.
				Jednostavna shema upravljanja, dobre dinamičke karakteristike, veliki raspon regulacije, ne osjetnik položaja rotora	Visoki moment i struja visokog pulsa
Trapezdal	Bez povratnih informacija			Jednostavna kontrolna shema	Upravljanje nije optimalno, nije prikladno za zadatke, gdje se mijenja opterećenje, moguća upravljivost.
	IZ povratne informacije	S osjetnikom položaja (senzori dvorane)		Jednostavna kontrolna shema	Tražili su senzori dvorane. Postoje trenutak pulsacije. Dizajniran za kontrolu SDPM-a s trapezdinalnom EMF-om, kada se kontrolira SPMM s sinusoidnim obrnutim EDC-om, prosječni trenutak ispod je 5%.
		Bez senzora		Trebate snažniji sustav kontrole	Nije prikladno za rad na niskim rev. Postoje trenutak pulsacije. Dizajniran za kontrolu SDPM-a s trapezdinalnom EMF-om, kada se kontrolira SPMM s sinusoidnim obrnutim EDC-om, prosječni trenutak ispod je 5%.

Popularne metode za kontrolne magnete sinkroni motor

Da biste riješili nekomplicirane zadatke, česti se koriste kontrole trapstial na senzorima dvorane (na primjer - ventilatori). Da biste riješili probleme koji zahtijevaju maksimalne karakteristike iz električnog pogona, obično se odabire poliatentizirana kontrola.

Upravljanje trapstialom

Jedna od najjednostavnijih metoda za kontrolu sinkronog motora sa stalnim magnetima je trapezoidna kontrola. Upravljanje trapestial se koristi za kontrolu SDPM-a s trapeznim obrnutim sustavom EDC. U ovom slučaju, ova metoda vam također omogućuje da kontrolirate SPM s sinusoidnim obrnutim EMF-om, ali tada će prosječni trenutak električnog pogona biti ispod 5%, a trenutak će biti 14% od maksimalne vrijednosti. Postoji kontrola trabista bez povratnih informacija i povratnih informacija na položaju rotora.

Kontrolirati bez povratnih informacija Ne optimalno i može dovesti do izlaza iz SDPM od sinkronizma, tj. Gubitkom kontrolibilnosti.

Kontrolirati s povratnim informacijama može se podijeliti na:
• trapstial kontrola nad osjetnikom položaja (obično - na dvorani senzore);
• kontrola trapstial bez senzora (Dumbway Trapezda).

Kao osjetnik položaja rotora, trofazne SDPM Trapezdalne kontrole obično se koriste tri high-end senzore, koji vam omogućuju da odredite kut s točnom točnosti od ± 30 stupnjeva. Uz ovu kontrolu, trenutni vektor statora traje samo šest položaja po električnom razdoblju, kao posljedica toga što postoji trenutak pulsiranja na izlazu.

Postoje dva načina za određivanje položaja rotora:
• na osjetniku položaja;
• bez senzora - izračunavanjem kuta, sustav kontrole u stvarnom vremenu na temelju dostupnih informacija.

Kontrola SDPM-a orijentirana na pole iznad osjetnika položaja

Sljedeće vrste senzora koriste se kao kut senzor:
• induktivni: Sinus-kosinus Rotirajući transformator (SKVT), Restleosine, Industosin i sur.;
• optički;
• magnetski: magnetski senzori.

Kontrola SDPM-a orijentirana na pole bez osjetnika položaja

Zbog brzog razvoja mikroprocesora od 1970-ih, počelo se razviti desponivne vektorske metode za kontrolu izmjenične struje bez četkice. Prve taložeju metode za određivanje kuta temelje se na električnim motorima kako bi se generirao obrnuti EMF tijekom rotacije. Obrnuti EMF motora sadrži informacije o položaju rotora, tako da omjer obrnutog elektroničkog obrazovanja u stacionarnom koordinatnom sustavu može izračunati položaj rotora. Ali kada se rotor ne kreće, obrnuti EMF je odsutan, a na niskim rev-ima obrnuti EMF ima malu amplitudu, koja je teško razlikovati od buke, stoga ova metoda nije prikladna za određivanje položaja rotora motora na niskoj razini revs.

Postoje dvije uobičajene opcije za pokretanje SDPM-a:
• pokrenite kao skalarna metoda - lansiranje unaprijed određenog karakteristika ovisnosti napona od frekvencije. No, skalarna kontrola uvelike ograničava sposobnosti kontrolnog sustava i parametre električnog pogona u cjelini;
• - Djeluje samo s SDPM u kojem je rotor izričito izričito izričito polože.

Trenutno je moguće samo za motore s rotorom s eksplicitnim polovima.

U sinkronim strojevima ovog tipa, stalno usmjereno polje uzbude formira se pomoću trajnih magneta. Sinkroni strojevi s trajnim magnetima ne trebaju buku često se često oštećuje; Osim toga, praktički ne trebaju održavanje tijekom cijelog životnog vijeka.
Stalni magneti mogu zamijeniti uzbudljivu namotu u višefaznim sinkronim strojevima običnog dizajna iu svim posebnim verzijama koje su opisane gore (jednofazni sinkroni strojevi, sinkroni strojevi s stupovima zvona i induktor).
Sinkroni strojevi s trajnim magnetima razlikuju se od svojih analoga s električnim magnetsko uzbuđenje Izgradnja induktor magnetskih sustava. Analog rotora uobičajenog imuniteta sinkroni stroj To je cilindrični magnet u obliku prstena magnetiziran u radijalnom smjeru (sl., 6).

Induktor magnetski sustavi s cilindričnim i magnetima u obliku zvijezde;
Magnet a - zvjezdica bez polove cipela; b - četveropolni cilindrični magnet

Sl. 2. Rotor s kozpavljenim stupovima, pobuđen stalnim magnetom:
1 - prsten stalni magnet; 2 - Disk s sustavom južnih polova; 3 - Disk sa sustavom sjevernih polova

Rotor uređaja običnog stroja s elektromagnetskom pobudom sličan je rotoru sa zvijezdom magnet na Sl. 1, i, u kojem je magnet 1 pričvršćen na osovinu 3 napunite aluminijskom leguru 2.

U rotoru s kožnim stupovima (sl. 2), prsten magnet, magnetiziran u aksijalnom smjeru, zamjenjuje prstenastu namotu pobude. U variemen-polnom induktorskom automobilu na slici. Elektromagnetska ekscitacija može se zamijeniti magnetskim, kao što je prikazano na Sl. 3 (Umjesto tri male zube u svakoj od I-IV zona ovdje postoji jedan zub u svakoj zonama). Odgovarajući analog s magnetskom pobudom također je dostupan istoimenom. Stalni magnet može biti u ovom slučaju napravljen u obliku prstena magnetiziranog u aksijalnom smjeru, koji je umetnut između kreveta i nosivog štita.

Sl. 3. Induktor Variemen-polni generator s magnetnoelektričnim pobudom:
O - sidrenje; PM - trajna magnet
Da bi opisali elektromagnetske procese u sinkronim strojevima s trajnim magnetima, teorija sinkronih strojeva s elektromagnetskom pobudom je vrlo prikladan, čiji su osnove navedene u prethodnim poglavljima dijela. Međutim, kako bi iskoristili ovu teoriju i primijenili ga kako bi izračunali karakteristike sinkronog stroja s trajnim magnetima u Generatoru ili motoru, potrebno je unaprijed odrediti krivuljom pojašnjenja stalnog magneta u praznom hodu ili koeficijent uzbude g \u003d EF / u i izračunati induktivni otpor XAD i X, uzimajući u obzir utjecaj magnetskog otpora magneta, koji može biti toliko značajan da ha (1< Xaq.
Strojevi sa stalnim magnetima izumljeni su u zoru razvoja elektromehanike. Međutim, oni su primili široku uporabu tijekom proteklih desetljeća u vezi s razvojem novih materijala za trajne magnete s velikom specifičnom magnetskom energijom (na primjer, vrstom magnetske ili legure na bazi Samarija i kobalta). Sinkroni strojevi s takvim magnetima u njihovim masovnim pokazateljima i operativnim karakteristikama u određenom rasponu snaga i rotacijskih brzina mogu se dobro natjecati sinkroni strojevis elektromagnetskom uzbudom.

Snaga high-speed sinkronih generatora sa stalnim magnetima za hranjenje mreže zrakoplova doseže desetke kilovat. Generatori i motori s trajnim magnetima male energije koriste se u zrakoplovima, automobilima, traktorima, gdje je njihova visoka pouzdanost od najveće važnosti. Kao motori niska snaga Oni su naširoko koriste u mnogim drugim područjima tehnologije. U usporedbi s reaktivnim motorima, oni imaju veću stabilnost brzine, najboljih energetskih pokazatelja, inferiornih od njih po trošku i početnim svojstvima.
Prema metodama pokretanja, sinkroni malog motora s trajnim magnetima podijeljeni su u samo-praznim motorima i asinkronim pokretnim motorima.
Samozadovoljni malog motora s trajnim magnetima se koriste za donošenje mehanizama satova i raznih releja, raznih softverskih uređaja itd. Nazivna snaga tih motora ne prelazi nekoliko vata (obično dijeli WATT). Kako bi se olakšalo pokretanje, motori se izvode multipart (p\u003e 8) i pokreće se jednofaznom industrijskom frekvencijskom mrežom.
U našoj zemlji, takvi motori se proizvode u nizu DSMS-a, u kojima se primjenjuje izvršenje kustoja magnetskog cjevovoda statora i jednofaznog sidljivog namota za stvaranje polja za višekrapera.
Pokretanje tih motora provodi se zbog sinkronog okretnog momenta iz interakcije pulsirajućeg polja s trajnim magnetima rotora. Da bi se početak uspješno pojavio iu pravom smjeru, koriste se posebni mehanički uređaji koji omogućuju rotoru da se rotira samo u jednom smjeru i odvojite ga od osovine tijekom sinkronizacije
Sinkroni manji motori s trajnim magnetima s asinkronim start-up proizvode se s radijalnim rasporedom stalnog magneta i start-up kratko spojen namotavanje i s aksijalnim rasporedom trajnog magneta i pokrenutog namota kratkog spoja. Na uređaju statora, ovi motori se ne razlikuju od strojeva s elektromagnetskom ekscitacijom. Stator namota u oba slučaja provodi se dvije ili tri faze. Razlikuju se samo u dizajnu rotora.
U motoru s radijalnim rasporedom magnet i kratkotrajno namotavanje, potonji je smješten u utore odabranih polica stalnih magneta kako bi se dobile prihvatljive niti raspršivanja između vrhova susjednih polova postoje ne-magnetski intervali. Ponekad kako bi se povećala mehanička čvrstoća rotora, vrhovi se kombiniraju sa zasićenim skakačima u cijelu prstensku jezgru.
U motoru s aksijalnom položaju magneta i kratkotrajno namotavanje, dio aktivne duljine zauzima stalni magnet, a na drugom dijelu, postoji magnetska mladunaca s kratkim navikama i Stalni magnet i jelenizirani magnetski krug ojača se na ukupnoj osovini. Zbog činjenice da su motori s trajnim magnetima ostaju uzbuđeni, njihovo počinje manje povoljno nego u običnom sinkroni motoričija je uzbuđenje isključena. To se objašnjava činjenicom da kada je započela zajedno s pozitivnim asinkronim trenutkom interakcije rotirajućeg polja s strujama induciranim u kratko spojenom namotu, negativan asinkroni trenutak radi na rotoru od interakcije trajnih magneta s strujama izazvana po polje stalnog magneta u namotu statora.

Uzbuđivanje sinkronog stroja i njegova magnetska polja. Uzbuđenje sinkroni generator.

Sinkroni pobuda za uzbuđenje generatora (C.g.) nalazi se na rotoru i dobiva hranu dc Iz gornjeg izvora. Stvara glavno magnetsko polje stroja koji se okreće s rotorom i zatvara se kroz cijeli magnetsko inženjerstvo. U procesu rotacije, ovo polje prelazi vodiče navijanja statora i indukciju EDC E10 u njima.
Za napajanje uzbudljive namotavanje moćnih s.g. Koriste se posebni generatori - patogeni. Ako su instalirani odvojeno, napajanje u namotanju uzbude se isporučuje putem kontaktnih prstena i aparata za četkice. Za snažne turbogeneratore, patogeni (sinkroni generatori "okrenutog tipa") vise se na osovinu generatora, a zatim se uzbudljivi namotati napajaju kroz poluvodičke ravnatelje, montirane na osovinu.
Snaga provedena na pobudu je približno 0,2 - 5% ocijenjene snage ove godine, a manja vrijednost je za velike s.g.
U srednjim generatorima, često se koristi samo-uzbude - od mreže za namatanje statora kroz transformatore, poluvodičke ispravljači i prstenje. U vrlo malim s.g. Ponekad se koriste stalni magneti, ali vam ne dopušta da podesite veličinu magnetskog toka.

Uzbuđivanje namota može se koncentrirati (u obnofo-luvy sinkronim generatorima) ili rasporediti (u ne-izvezenim s.g.).

Magnetski lanac s.g.

Magnetski sustav s.g. - Ovo je razgranati magnetski lanac koji ima 2p paralelne grane. U tom slučaju, magnetska struja, koju je stvorio namotavanje uzbude, zatvoren je takvim područjima magnetskog lanca: zračni čišćenje "?" - dvaput; Kelnarna zona statora Hz1 je dva puta; stražnji dio statora L1; Zubi rotora "Hz2" - dva puta; Rotor leđa - "lob". U neplaćenim generatorima na rotoru postoje polovi rotora "HM" dva puta (umjesto sloja zuba) i križ lob (umjesto stražnjeg dijela rotora).

Slika 1 pokazuje da su paralelne grane magnetskog lanca simetrične. Također se može vidjeti da je veći dio magnetskog toka F zatvaranja po magnetskom cjevovodu i povezan je i s namotom rotora i namotavanjem statora. Manji dio magnetskog toka fsigma (ispričavam se ne simbol) je zatvoren samo oko uzbudljivih namota, a zatim se zračnim prazninama ne može prilagoditi namotu statora. Ovo je protok magnetskog rotora.

Slika 1. Magnetski lanci s.g.
Netočni (a) i imunitet (b) tip.

U tom slučaju, puni magnetski protok FM jednak je:

gdje je Sigmam magnetski fluks raspršivački faktor.
MDS od uzbudljive namotavanje parom stupova u praznom hodu mogu se definirati kao zbroj komponenti MDS-a potrebnih za prevladavanje magnetskog otpora u odgovarajućim dijelovima lanca.

Najveći magnetski otpor ima parcelu zidnog klirensa, u kojem je magnetska uvid u μ0 \u003d Constant konstantna. U prikazanoj WB formuli, to je broj sekvencijalno spojenih okretaja uzbudljivih namotavanja par stupova, i IO struje uzbude u načinu mirovanja.

Magnetski čelik s povećanjem magnetskog toka ima imovinu zasićenja, tako da je magnetska karakteristika sinkronog generatora nelinearna. Ova karakteristična kao ovisnost magnetskog toka iz ekscitacijskog struje f \u003d f (I) ili F \u003d f (fb) može se konstruirati izračunavanjem ili uklanjanjem eksperimentalnog načina. Ima izgled prikazan na slici 2.

Slika 2. Magnetske značajke ove godine.

Obično ove godine Dizajniran je tako da je nominalna vrijednost magnetskog toka, magnetskog kruga zasićen. U isto vrijeme, dio "Av" magnetske karakteristike odgovara MDS-u na prevladavanju zračnog prostora 2fsigme, te "Sun" dio - da bi se prevladala magnetska rezistencija magnetskog cjevovoda. Zatim stav Može se nazvati koeficijent zasićenja magnetskog cjevovoda u cjelini.

Sinkroni generator praznog hoda

Ako je krug navijanja statora otvoren, onda u ovoj godini. Postoji samo jedno magnetsko polje - stvorene od strane MDS namotavanja uzbude.
Sinusoidalna raspodjela indukcije magnetskog polja potrebna za dobivanje sinusoidalnog EM-a namota statora je osiguran:
- u apeatar i s.g. Oblik pole vrhova rotora (ispod sredine stupa je manji nego ispod rubova) i govore o utora za statora.
- u imuniciji S.g. - Distribucija namotavanja uzbuđenja na žljebovima rotora ispod sredine stupa manje je nego ispod rubova i govore o žljebovima statora.
U multi-polni strojevi koriste se statorska namota s fragmentima broja žljebova po polu i fazi.

Slika 3. Osiguravanje magnetskog sinusoidalnog
Polja uzbuđenja

Budući da je EMC namota statora E10 proporcionalan FD magnetskom toku, a struja u namotanju uzbude proporcionalna je MDC pobude FBO-a, lako je konstruirati ovisnost: E0 \u003d F (IO) identično na magnetsku karakteristiku: f \u003d f (fbo). Ova ovisnost naziva se obilježje u praznom hodu (h.KH.h.) s.g. To vam omogućuje da odredite parametre ove godine, izgradite svoje vektorske dijagrame.
Obično h.kh.kh. Graditi u relativnim jedinicama E0 i Ivo, tj. One držane vrijednosti vrijednosti odnose se na njihove nominalne vrijednosti

U ovom slučaju, h.kh.kh. Nazovite normalne karakteristike. Zanimljivo, normalno h.kh.kh. Gotovo svi s.g. Isto. U stvarnim uvjetima, H.H.KH. Počinje ne od početka koordinata, već od određene točke na osi ordinata, koji odgovara rezidualnim EDS-u OST., Uzrokovano preostalim magnetskim protokom magnetskog cjevovoda.

Slika 4. Karakteristika praznog hoda u relativnim jedinicama

Sheme Uzbuđivanje ove godine S uzbudom a) i sa samo-ekscitacijom b) prikazani su na slici 4.

Slika 5. Sheme veza ekscitacije s.g.

Magnetsko polje s.g. S opterećenjem.

Učitati ove godine. Ili povećati njegovo opterećenje, potrebno je smanjiti električnu otpornost između stezaljki faze namota statora. Tadašnje namotavanje namota faze pod priloženim lancima faze namota pod djelovanjem tokova namota statora. Ako pretpostavimo da je ovo opterećenje simetrično, onda struje faza stvaraju mds trofaznu namotu, koja ima amplitudu

i okreće se prema stateru s učestalošću rotacije N1, jednaka rotacijskoj brzini rotora. To znači da je MDC statora navijanja F3F i MDC namotavanje pobuda FB, fiksirana u odnosu na rotor, rotiranje s istim brzinama, tj. sinkrono. Drugim riječima, oni su stacionarni u odnosu na drugo i mogu komunicirati.
U isto vrijeme, ovisno o prirodi opterećenja, ovi MDS-ovi mogu biti različito orijentirani u odnosu na drugo, što mijenja prirodu njihove interakcije i stoga radna svojstva generatora.
Opet napominjemo da je utjecaj MD-a navijanja statora F3F \u003d Fa na MDC navijanja rotora fb naziva "Sidrena reakcija".
Kod generatora imuniteta, zračni jaz između rotora i statora je ujednačen, stoga je indukcija B1, stvorena od strane MD-a namota statora, distribuira se u prostoru kao i MDS F3F \u003d Fa sinuzoidalno bez obzira na položaj rotora i položaj uzbude.
U aplim generatorima, zračni jaz je neujednačen i zbog oblika stupnih savjeta i zbog interpolarnog prostora ispunjenog bakrenim namotavanjem uzbude i izolacijskih materijala. Stoga je magnetska rezistencija zračnog jaza ispod stupnih savjeta znatno manja nego u interpolarnom prostoru. Os rotora pulisa s.g. Zove ga s uzdužnom osi D - D, a osi interpolarnog prostora - poprečna os ove godine. Q - P.
To znači da indukcija magnetskog polja statora i graf njegove raspodjele u prostoru ovisi o položaju MDS vala F3F stator namota u odnosu na rotor.
Pretpostavimo da je amplituda MD-a statora namota F3F \u003d FA podudara s uzdužnom osi stroja D - D, a prostorna raspodjela ovog MDS je sinusoidalna. Također predlažemo da je struja uzbude je nula io \u003d 0.
Za jasnoću, bit ćete prikazani na lici na linearno skeniranje ovog MDS-a, od kojih se može vidjeti da je indukcija magnetskog polja statora u području vrha pola dovoljno velik, au međupolarnom prostoru Regija oštro smanjuje gotovo na nulu zbog velikog otpora zraka.

Slika 6. Linearni MDS skeniranje navijanja statora duž uzdužne osi.

Takva neravna raspodjela indukcije s amplitudom B1dmax može se zamijeniti sinusoidnom distribucijom, ali s manjem amplitudom B1D1max.
Ako je maksimalna vrijednost MDS statora F3F \u003d FA podudara s poprečnom osi stroja, uzorak magnetskog polja bit će različit, koji se vidi iz crteža linearno uređaja za pomicanje MDS.

Slika 7. Linearni MDS skeniranje statora navijanja preko poprečne osi.

Tu je i veličina indukcije u području pole lusters više nego u području interpolarnog prostora. I sasvim je očito da je amplituda glavne harmonijske indukcije polja statora B1D1 duž uzdužne osi veća od amplitude indukcije polja B1Q1, uz poprečnu os. Stupanj smanjenja indukcije B1D1 i B1Q1, koji je zbog neujednačenog zračnog jaza uzima u obzir koeficijente:

Oni ovise o mnogim čimbenicima i posebno iz odnosa Sigma / Tau (ispričavam se, nema simbola) (relativna zračna klima), iz odnosa

(Koeficijent pole se preklapaju), gdje je VP širina vrha pola, a od drugih čimbenika.