Основы теории синхронных машин с несколькими обмотками на статоре
Обобщение теории математического описания синхронных машин с произвольным числом трехфазных обмоток и произвольным расположением этих обмоток в пространстве машины. Применение метода преобразования координат при математическом описании такой машины.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 29.04.2017 |
| Размер файла | 1008,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
шdn = (3/2) idn(lo1 + ls2 + l21) cosвn + (3/2) iqn(lo1 + ls2 + l21) sinвn;
шqn = (3/2) iqn(lo1 + ls2 - l21) cosвn - (3/2) idn(lo1 + ls2 - l21) sinвn.
Матрица индуктивности в этом случае принимает вид:
(32)
Применительно к обмоткам с разным числом витков, матрица индуктивности имеет вид (33) и приобретает особенности, свойственные матрице (30).
(33)
Мощность и электромагнитный момент
Получаемая из сети всеми статорными обмотками мгновенная электрическая мощность определяется алгебраической суммой мгновенных мощностей всех этих обмоток. Для машины с N трехфазными обмотками на статоре
Применив преобразование фазных напряжений и токов в составляющие d, q, o (независимо от того, какая из матриц преобразования используется), получим:
(34)
Подставив в уравнение (34) значение напряжения udn, uqn, получим:
(35)
где p = d/dt - оператор дифференцирования.
Преобразование уравнения (35) перегруппировкой слагаемых дает:
(36)
Уравнение (36) показывает, что потребляемая статорными обмотками активная мощность P расходуется, как и у классической СМ, на изменение запаса электромагнитной энергии в машине, на тепловые потери и оставшаяся, основная часть, в виде электромагнитной мощности передается ротору. математический синхронный трехфазный преобразование
Разделив электромагнитную мощность на угловую частоту вращения ротора щ = pг, получим выражение в относительных единицах для электромагнитного момента, создаваемого всеми обмотками статора:
(3.101)
Уравнение движения ротора электрической машины вращательного движения имеет вид:
m - mc = H (d2г/dt2), 3.102)
где H - механическая постоянная вращающихся масс;
mc - момент сопротивления рабочей машины.
Применительно к СМ с несколькими обмотками на статоре оно приобретает вид:
Выводы: 1. До настоящего времени в научной литературе не представлено систематизированное изложение основ теории синхронных машин с несколькими трехфазными обмотками на статоре или с разветвленной статорной обмоткой, при разном числе витков и расположением в пространстве машины, что сдерживает практическое использование электрических машин такого типа.
2. Для синхронных машин с несколькими статорными обмотками может быть использован метод преобразования координат по типу преобразования Парка-Горева на основании традиционных исходных идеализирующих допущений. Применение метода имеет свои особенности, не свойственные классической синхронной машине.
3. Рациональное математическое описание синхронных машин с несколькими статорными обмотками может быть построено в фазных и ортогональных координатных системах. Как и для классической синхронной машины, математическое описание электрических цепей в фазных координатах составляют система уравнений равновесия напряжения с переменными (периодическими) коэффициентами и уравнения механического движения. Для машины с несколькими статорными обмотками возможно применение метода преобразования координат с исключением из системы уравнений переменных коэффициентов.
4. Выбором рациональной матрицы преобразования может быть достигнута минимальная заполненность матрицы индуктивности, что важно, с учетом высокого порядка этой матрицы для многообмоточной машины. С другой стороны, могут быть получены матрицы с ясным физическим смыслом представленных в ней элементов.
Литература
1. Горев А. А. Переходные процессы синхронной машины / А.А. Горев. -Л.: Госэнергоиздат, 1950. 551с.
2. Копылов И.П. Математическое моделирование электрических машин. 3-е изд., перераб и доп / И.П. Копылов. -М.: Высш. шк., 2001. 327с.
3. Страхов С.В. Уравнения синхронной машины с двумя трехфазными обмотками на статоре/ С.В. Страхов, В.И. Сегал. //Изв вузов. Электромеханика. 1982, № 7. С. 623-628.
4. Крылов О.А. Математическая модель синхронной машины с двумя трехфазными обмотками, сдвинутыми в пространстве / О.А. Крылов // Электричество. 1989, №3. С. 63-68.
5. Кононенко Е.В. Электрические машины (Спец. курс) / Е.В. Кононенко, Г.А. Сипайлов, К.А. Хорьков. -М.: Высш. шк., 1975. 279 с.
6. Стрижков И. Г. Математическое описание синхронного двигателя с двойной якорной обмоткой / И.Г. Стрижков // Повышение эксплуатационной надежности электрооборудования в с.х.: Труды Челяб. гос. агроинж. ун-та. 1991. С. 10-18.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Принцип действия и структура синхронных машин, основные элементы и их взаимодействие, сферы и особенности применения. Устройство и методика использования машин постоянного тока, их разновидности, оценка Э.д.с., электромагнитного момента этого типа машин.
учебное пособие [7,3 M], добавлен 23.12.2009Разборка машин средней мощности. Ремонт статорных обмоток машин переменного тока. Обмотки многоскоростных асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором. Ремонт якорных и роторных обмоток. Ремонт обмоток возбуждения. Сушка и пропитка обмоток.
учебное пособие [3,4 M], добавлен 30.03.2012Режимы работы и области применения асинхронных машин. Конструкции и обмотки асинхронных машин. Применение всыпных обмоток с мягкими катушками и обмотки с жесткими катушками. Отличительные черты короткозамкнутых и фазных обмоток роторов асинхронных машин.
реферат [708,3 K], добавлен 19.09.2012Понятие электрических машин, их виды и применение. Бытовая электрическая техника и оборудование предприятий. Устройство и принцип действия трёхфазного электрического двигателя, схемы соединения его обмоток. Формулы 3-х фазных ЭДС. Виды асинхронных машин.
презентация [2,8 M], добавлен 02.02.2014Проектирование синхронных генераторов Marathon Electric, состоящих из главного статора и ротора, статора и ротора возбудителя, вращающегося выпрямителя и регулятора напряжения. Характеристики и механический расчет синхронных двигателей серии Magnaplus.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 19.09.2012Послеремонтные испытания трехфазного трансформатора, автотрансформатора. Измерение сопротивления изоляции обмоток. Сушка изоляции синхронных компенсаторов. Способ нагрева обмоток постоянным током. Объемы текущих капитальных ремонтов электродвигателей.
контрольная работа [126,8 K], добавлен 16.12.2010Общие понятия и определение электрических машин. Основные типы и классификация электрических машин. Общая характеристика синхронного электрического двигателя и его назначение. Особенности испытаний синхронных двигателей. Ремонт синхронных двигателей.
дипломная работа [602,2 K], добавлен 03.12.2008Электромагнитная и электрическая схема синхронных машин. Конструкция явнополюсного ротора. Характеристика синхронного генератора, синхронное индуктивное сопротивление. Угловые характеристики и регулирование реактивной мощности, реактивный момент.
презентация [3,8 M], добавлен 09.11.2013Назначение, виды и монтаж устройств защитного заземления. Ремонт обмоток электрических машин, бандажирование и балансировка роторов и якорей. Сборка и испытание электрических машин. Методы оценки увлажненности и сушки изоляции обмоток трансформатора.
контрольная работа [623,8 K], добавлен 17.03.2015Конструкция, принцип работы силовых масляных трансформаторов, синхронных турбогенераторов, синхронных явнополюсных двигателей и асинхронных двигателей. Расчет установившейся работы в узле нагрузки и при пониженном напряжении, оценка работы оборудования.
курсовая работа [3,0 M], добавлен 17.11.2009Принцип работы и устройство генератора постоянного тока. Типы обмоток якоря. Способы возбуждения генераторов постоянного тока. Обратимость машин постоянного тока. Двигатель параллельного, независимого, последовательного и смешанного возбуждения.
реферат [3,6 M], добавлен 17.12.2009Системы возбуждения синхронных генераторов. Изменение величины выпрямленного напряжения. Системы автоматического регулирования возбуждения синхронных генераторов. Изменение тока возбуждения синхронного генератора. Активное сопротивление обмотки.
контрольная работа [651,7 K], добавлен 19.08.2014Расчет машины постоянного тока. Размеры и конфигурация магнитной цепи двигателя. Тип и шаги обмотки якоря. Характеристика намагничивания машины, расчет магнитного потока. Размещение обмоток главных и добавочных полюсов. Тепловой и вентиляционный расчеты.
курсовая работа [790,3 K], добавлен 11.02.2015Структура электромеханической системы. Приемы составления математического описания процессов электромеханического преобразования энергии. Анализ свойств двигателей в системах электропривода. Условия коммутации тока на коллекторе машин постоянного тока.
реферат [2,5 M], добавлен 03.01.2010Конструкция обмотки статора высоковольтных электрических машин. Дефекты в изоляции высоковольтных статорных обмоток, возникающие в процессе производства. Общие сведения об адгезии. Методы неравномерного отрыва. Характеристика ленты Элмикатерм 52409.
дипломная работа [3,2 M], добавлен 18.10.2011Определение линейных и фазных токов и напряжений обмоток высшего и низшего напряжения, испытательных напряжений обмоток, активной и реактивной составляющих напряжения короткого замыкания. Вычисление магнитной системы. Поверочный тепловой расчет обмоток.
курсовая работа [318,4 K], добавлен 21.03.2015Расчет основных электрических величин трансформатора. Определение размеров главной изоляции обмоток. Выбор материала магнитной системы. Расчет обмоток трансформатора. Проверка обмоток трансформатора на механическую прочность при коротком замыкании.
курсовая работа [5,8 M], добавлен 17.06.2012Призначення та конструктивні особливості трансформатора. Вибір типу виробництва та опис режиму роботи дільниці намотування гвинтових обмоток. Технологічний процес намотування гвинтових обмоток, характеристика необхідного обладнання та пристосування.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 21.12.2010История создания трансформаторов, их классификация и характеристика. Принцип действия и устройства однофазных и трехфазных трансформаторов. Общая конструкция сердечников и форма сечения их частей. Типы обмоток. Применение и эксплуатация трансформаторов.
дипломная работа [4,0 M], добавлен 01.08.2011Сравнение характеристик электрических машин различных типов. Понятие постоянных и переменных потерь энергии. Способы измерения частоты вращения асинхронного двигателя. Определение критического момента и номинальной мощности электрической машины.
презентация [103,7 K], добавлен 21.10.2013
