Математическая модель высоковольтного бесщеточного синхронного генератора

Тип работы:
Реферат
Предмет:
Электротехника


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Список литературы
1. Тюнин А. В. Разработка методики численного моделирования течения газа в полости впускного канала двигателя внутреннего сгорания: дис. … канд. техн. наук / А. В. Тюнин. — Барнаул, 2010.
2. Ганин Н. Б. Поэлементное совершенствование выпускных систем дизелей с наддувом: дис. … канд. техн. наук / Н. Б. Ганин- ЦНИДИ. — Л., 1985.
УДК 621. 313. 12 А. П. Баранов,
д-р техн. наук, профессор, ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова-
Л. Е. Егоров,
аспирант,
ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова
МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ВЫСОКОВОЛЬТНОГО БЕСЩЕТОЧНОГО СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА
MATHEMATICAL MODEL OF HIGH-VOLTAGE BRUSHLESS SYNCHRONOUS GENERATOR
Предложены математические модели явнополюсного высоковольтного синхронного генератора и его бесщеточной системы возбуждения во вращающихся координатах.
The mathematical models of salient-pole high-voltage synchronous generator with brushless excitation system in d, q axis are presented.
Ключевые слова: математическая модель, бесщеточный синхронный генератор, бесщеточная система возбуждения.
Key words: mathematical model, brushless synchronous generator, brushless excitation system.
СОВРЕМЕННЫХ единых высоковольтных судовых автоматизированных электроэнергетических системах (ЕВСАЭЭС) с комплексами АЕІро^ например на танкерах ледового класса типа «Михаил Ульянов» с системой динамического позиционирования судна, используются бесщеточные синхронные генераторы высокого напряжения (6.6 кВ) с дизельным приводом. В этом синхронном генераторе (СГ) в качестве возбудителя используется обращенная синхронная машина с трехфазной обмоткой на роторе и обмоткой возбуждения на статоре. Напряжение трехфазной обмотки выпрямляется вращающимся диодным выпрямителем и подается к обмотке возбуждения СГ
Для регулирования напряжения возбуждения используется электронный импульсный регулятор постоянного напряжения, который преобразует постоянное напряжение источника питания в регулируемое напряжение обмотки возбуждения синхронного возбудителя. В таких преобразователях используются силовые полупроводниковые управляемые ключи ЮВТ-транзисторы, а регулирование напряжения в них происходит за счет широтно-импульсной модуляции напряжения источника питания.
Математическая модель СГ в осях й и q в относительных единицах может быть описана системой уравнений [1, с. 29]:
Выпуск 1
+/??& lt-/ + (1 + ^)?9- і+^- м/ = //+г^?/- О = го+7І,/??В-
° = ге+Ге/?У|/е-
™е="*э +7}^-
у& lt-/=-*Л+*/+*о-
??=*Л+*Є-
Ґ1{І • -?/=--*"/+*/±
л:.
асі ,•
*/)& gt-
=-
*-дс/
*г& lt-/
1а +
*/¦ + *?& gt-'
Уе=тЧ+г'-
Є'
(1)
где и^, — напряжения контуров статора- ?, ?^ - ток в обмотках статора- уа, у — потокосцеп-
ления статорных обмоток-, у — ток и потокосцепление обмотки возбуждения- ?п, ?п — токи в
о в
демпферных обмотках- уа, — потокосцепления демпферных обмоток- 5 =
& lt-0. — со.
СО.
— скольже-
* «» ^ а& amp-/
обмоток по продольной и поперечной осям- Уу = Д = -----инерционная постоянная агрегата-
ние ротора машины относительно синхронной скорости- тЭ = + уга — электромагнитный
момент машины- р = с1/& amp- - символ дифференцирования при аргументе? б- г — активное сопротивление обмотки статора- Т0, Тв, — постоянные времени цепи возбуждения и демпферных
*4?& quot- _ '-& quot-5*
Рб мб
х, х- синхронные реактивности статора по продольной и поперечной осям- ха& lt-р ха- реактивности самоиндукции статора по продольной и поперечной осям- хгй, хг- полные реактивности демпферных обмоток по продольной и поперечной осям.
Для перевода величин из относительных единиц в физические необходимо умножить их на базисные величины.
Для статорной цепи СГ в качестве базисных величин принимаются величины: амплитуды
номинальных статорных напряжения и тока: и6= ?/фн-/2, /б = /нл/2- потокосцепление П=^б/®б
где юб =ю^ = 2я/'-б — синхронная угловая скорость вращения ротора (при /б = 50 Гц, юб = 314,16
3
рад/с) — сопротивление 2^ = иб / 1б- полная мощность 5б = -С/б/б- вращающий момент, соответ-
2 р ствующий активной мощности Рб = 5б при синхронной угловой скорости ю^, Мб = --.
С0Й
Для обмотки возбуждения СГ принимаются следующие базисные величины:
юбМ/б
Для продольного демпфирующего контура:
1 т _
иб
Юб МаО
Для поперечного демпфирующего контура:
і и ж ~ т — ¦
ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА
МОРСКОГО И РЕЧНОГО ФЛОТА ИМЕНИ АДМИРАЛА С. О. МАКАРОВА^
7йб —
и*
Юб
& gt- и06 -^Об^' -^Об-
В уравнениях (1) учтены все существенные электромагнитные и электромеханические процессы в синхронной машине и демпферной обмотке. В зависимости от конкретных особенностей поставленной задачи уравнения (1) могут быть заметно упрощены в той или иной их части без существенного ущерба искомому решению.
Что касается уравнений всех средств автоматизации СГ (системы автоматического регулирования напряжения и частоты вращения ротора СГ, системы распределения активных и реактивных нагрузок, системы автоматической синхронизации и других средств автоматизации, имеющих непосредственную связь с синхронной машиной), то их уравнения должны быть преобразованы таким образом, чтобы входные и выходные переменные токи и напряжения представлялись соответствующими составляющими изображающих векторов по осям й и q в относительных единицах.
Переходя к математической модели, описывающей бесщеточный возбудитель во вращающихся координатах, необходимо отметить, что так как машина является обращенной, то ее оси вращения связаны со статором, а не с ротором, как в традиционных моделях. Так как координатные оси возбудителя отличаются и не связаны с осями СГ, введем для них дополнительные обозначения й q Таким образом, уравнения синхронного возбудителя в относительных единицах примут вид:
и, =-Пл
+ РУс1х +0+ •*)?*-
«& lt-?! = ~г -РЧ* +(1+^- иг =
= 1/+ТсюР'-У/& gt-
чч =~^м +*/-
?/=¦
хи..
¦-ч+г/& gt-
X/
(2)
мени цепи возбуждения- г,
и^, иq, иу,, /q,, у^, уq, у — напряжения, токи

Статистика по статье
  • 53
    читатели
  • 37
    скачивания
  • 0
    в избранном
  • 0
    соц. сети

Ключевые слова
  • МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ,
  • БЕСЩЕТОЧНЫЙ СИНХРОННЫЙ ГЕНЕРАТОР,
  • БЕСЩЕТОЧНАЯ СИСТЕМА ВОЗБУЖДЕНИЯ,
  • MATHEMATICAL MODEL,
  • BRUSHLESS SYNCHRONOUS GENERATOR,
  • BRUSHLESS EXCITATION SYSTEM

Аннотация
научной статьи
по электротехнике, автор научной работы & mdash- Баранов А. П., Егоров Л. Е.

Предложены математические модели явнополюсного высоковольтного синхронного генератора и его бесщеточной системы возбуждения во вращающихся координатах. The mathematical models of salientpole high-voltage synchronous generator with brushless excitation system in d, q axis are presented.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой