автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.01, диссертация на тему:Методы и средства улучшения гармонического состава выходного напряжения автономного асинхронизированного генератора
Автореферат диссертации по теме "Методы и средства улучшения гармонического состава выходного напряжения автономного асинхронизированного генератора"
) /
ЧШНИСТЕГОГВО НАРОДНОГО ОБРАЗОВАНИИ АШЯИСКОЙ ССР
; ЕРЕВАНСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ '"••\НСШ!Ш1ШЧЕШШ ИНСТИТУТ ИМЕНИ КА^ЛА ШПССА
АЙРАПЕТЯН Агаот Сураношч
На правах рукописи
УДК 621.315.332
МЕТОДЫ И СРЕДСТВА УЛУЧШЕНИЯ ГАРМОНИЧЕСКОГО СОСТАВА ВЫХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ АВТОНОМНОГО АСИНХРОНИаИРОВАННОГО ГЕНЕРАТОРА
Споцизльнооть 03.09.01 Эиктричоскио цашниы
А в го р а- ф б р а г
ди.соиртаиш на ссисканко учоно|1 стопзни кзядидчта хехштсяпх неук
ЕРЕВАН - 1959
Paöoi'a выноаиена в Ереванском ордаиа Трудовою Красного йнааани полтехничаскои инсгигуга ни.К.Маркса.
¡¡аушшй рукоаодВ19яь: каидидав мхивчешшх uaytc,
доцант ЧИТЕЩН В .И.
Офцца^лыша ппнонанты: доктор юхничасши иаук,
профессор ОРЛОВ A.B.
кандидаг 1'охнцчаских наук, доценг ЕЕ ШАЛО В В.Я.
Еокуцав нрадираятве; • Научно-иосладовагальокий иаот'уг
ЛПЗО "Электросила" {г.Ленинград)
а&айданаи спвцаолизированиого bonasa К 055".03.03 в'. Ереванском -noauísxua'ieoicoM иниигута ви.К.Иаркоа; 375009," Брован-9, уя.Теряна, 105, ЕрШ,
ß диооаррациаа.мйжно оанаксшцгься в öuöftuoiaua Иравакакого полигехничоского ¿шсгагуга.
IcïûpgisiJee рваосязя " " окуабря JS89 г.
, ïyeûûil озкрегарь - . . . ano циала sapo ванного совата, каадида ¡технических иаз
5'
ишп ХМ'АКТЕШСТНКА глпсяи
Актуальность тот. Возрастающая роль автономной пязргзтзия з народном хозяйство, ноуклошшй рост ее доли в обгщи бздазсг производимо1-! л стране электроэнергии обуславливает нчобходп-иость развития и сопоривнотвовагат Высокоэ-М'окишшх систо'1 аа-юао.««ого электропитания (СА811), повышения качество и надежнее-ти электроснабжения.
Нсияздовоиияии, проведенными а ЛВВИСУ, БНШ1Э, Ер!Ш докззп-нэ целесообразность использования САЭ11 на базе асинхропизиро-ванного генератора (ГАА) для решения ряда бохшх народнохозяйственных опдач. -Основными . силовыми элпмантоии электронохотпоо-кой системы ГАА является основной.генератор (Ги), конструктивна выполненный в вида асинхронной машины о фазным ротором, вспомогательная машина-возбудитель (В) и статический преобразователь частоты (ПЧ), включенный неаду входом ГО и выходом Б. Совокупность В и 114 образует систему возбуждения генератора (СБГ). . .
Схомно-конструктивные особенности.ГАА, наряду о расюирени--ом функциональных возможностей системы, позволяют также улуч-. инть ряд технико-экономических показателей, связанных с расходом топлива и масла, увеличениям ресурса дпзель-гэнораторпых установок, повышением качества переходных процессов.
Вместе с той, наличие в цепи возбундония импульсного про-обрааоватоля электрической энергии определяющий образе» влияет на форму кривой выходногоИшпряжения ГАА, качество которого зависит от многих факторов: зоны работы; структуры электромеханической сиотелы ГАА; способа формирования тона возбуждения ГО; -электромагнитных параметров и конструктивных особенностей электрических машин системы, ..а такяа схемы, элементной базы и способа управления ПЧ. , . .....
В настоящее время в вышопоричисдешшх организациях получены данные о влиянии на качество выходного напряжения ГДА некоторых из указанных факторов. Однако, комплексная оценка, рекомендации по улучшению форш кривой выходного напряжения ГАА для всей структуры электромеханической системы - отсутствуют. Все это ставит серьезные проблемы при практической реализации САШ на базе ГАА. В этой связи разработка методов и средств улучшения гармонического состава выходного напряжения ГАА инает теоретическую и практическую ценность и является актуальной задачей. * '
5'
С
образсвателом (ЦКП) для схемотехнической оптимизации СВГ. ,
2. Получено математическое описание выходных напряжений . СВГ и ГО в общем виде с учетом асимметрии выходного напряжения секционированного В и эффекта вытеснения тока в обиэткэх ГО. . .
3. Получены оналитичоские выражения в конечном виде по определению коэффициентов искажения синусоидальности (коэффициентов гармоник) кривых выходных напряжений СВГ и ГО при рабою генератора в режиме холостого хода (XX).
4. Выявлено влияние повышения частоты В на спектральные характеристики указанных напряжений и на удельные показателя фильтров.
5. Разработан ряд новых оригинальных схемотехнических решений структур построения ГАА с ПЧ в цепи его возбуждения, обладающих расширенными функциональными возможностями с улучшенной формой кривой выходного напряжения. Синтезированы законы изменения частот структурных элементов СВГ.
Практическая ценность. . . .
1. Предложены и обоснованы универсальные, достаточно точное и простые для использования в практических расчетах аналитические выражения по определению основных показателей качества фор-ин выходного напряжения ГАА. Разработана инженерная методика их расчета.
2. Предложены перспективные схемы ГАА, способных наиболее . полно удовлетворять современным техническим, конструктивны« и эксплуатационным требованиям, предъявляемым к САЗП.
3. Создана экспериментальная установка ГАА для моделирования и исследования различных законов изменонип частот структурных элементов СВГ. \
4. Получены рекомендации по выбору конструктивных параметров цепи возбуждения ГАА: числа фаз роторной обмотки-ГО; числа ключей ЦКП; числа фаз и пар полюсов секционированного В.
5. Произведена оценка показателей качества формы кривой напряжения опытно-промышлвшшх образцов ГАА мощностью 50, 160, 800 кВт. ' .
На защиту выносятся: , '
1. Результаты синтеза законов изменения частот структурных . элементов СВГ. Математическая взаимосвязь неяду конструктивными параметрами цепи возбуждения ГАА с ЦКП.,
2. Математическая формализация выходных наарякеиий СВГ и ГО с учетом асимметрии выходного напряжения'В и эффекта внтес-
itamu гока в обдоудох ГО.
3. Аналаючаекиа выражении в ковочной ьади дяя ко&ЭД-вциьи-тоб искажения сииусоидальносги виходшх напрягиаий СЬГ u 1U щи раЗоге последнего в paaruue П.
Реализация результатов работ п. Роаулыаги диссертационной работ испольаовааи ПО "Звезда", ЛВВИСУ, Й1ЭО "Блзирооила" (г.Ленинград), а гакко ПО "Арцагокхроиаш" (г.Ереван) при нрова-дзшш Ш1Р и ОКР по созданию ГАД различного назначения.
Апробация робот». Работа в полной объема рассиагривалаоь па кафедре элокгроивхашки ЕрПН, во ВНШ1Э (г.Иоснва)..
OonoBiuia положения .диссарзсационной рабоги обоуздзни на Jicúcouauoa научно-иехничоскои оашшара "Опт проектирования и нроизводегьа элекгрнчоских машин авюноиных элоктросисгам". (г.Ереван, 1985), на I—oil и 2-ой Республиканских научных конференциях аспирантов БУЗ-ов Ары.ССР (г.Ереван, 1985, 1586. гг.), .. на ШШ ¡i XJLXXy научно-гехнических коррекциях ЕрПИ'(г.Еревьн, I986, 1987 гг.), на Всесоюзной научно-технической совещании '■Вопроси проектирования, исследования и производства мощных турбо-, гидрогенераторов и крупных электрических нашип" (г.Ленинград, 1980 г.).
Публикации. По результатам исследований-опубликовано 10 печатных работ, получено 5 авторских свидетельств СССР на изобразит. Отдельные результаты отражали в отчетах по НИР..
Структура работы. Диссертаций состоит из введения, ищи глав, заключения; списка использованной íimepaiypu из 119 наи-ианований, шести приложений, содержит 133 страниц' основного 1Ш.~ инкопионого текста, 66 рисунков, 10 таблиц.
' СОДЕРЖАНИЙ РАБОТУ
Во 'введении обоснована актуальность работы, сформулирована цель и определены задачи исследования, показана научная новизна ц практическая ценность результатов работы. . .
В первой глава проведзн обзор и анализ состояния вопроса, обоснован вио'ор структуры построений ГАА как объекта и . -¡ледова-, ИИЯ. ,
На основа итого обзора показано, что конкурентоспособность и экономичность использования ГАА во иногоц зависит от океиа и способа подключения ПЧ к обмотка возбуждении (OIS) ГО.
Изложены и.проанализированы основные требования, пр^дъяь-
лпйныо к СНГ. На оеново изложенных требований и срэ.вшгголышго анализа различных типов ¡14, показана целесообразность использования ЦК11 на базо многофазных полностью управлявши ключей по-ромоиного тока (многофазных коммутаторов нулей (МКН) секичояи-роваиной икорной обмотки (ОН) В), а ¡также демодулятора (ДУ) нэ бозо однофззгшх полиосгыэ управляемых ключей переменного тукг?, которые розлизуют, соответственно, способ кваэнодиололоолсй но-дуяяцпа и метод биения колебаний. Особо отмочено ложное свойство таких II'! - возможность регулирования фаэи выходного наиряяе-ягл как со стороны системы управления, так и силового входа.
Обоснована постановка задач исследований.
Ео второй глаго производится обоснованна выбора структуры. ГАА о повышенной выходной частотой В, как наиболее ¡»ффоктивиого альтернативного метода улучшении гармониччекого состава выход-. ного напряжения и технико-экономических показателей Ш обычного и бесконтактного (ГЛАВ) исполнений с Ц1Ш и ДМ.
Дается анализ схемных решений ряда новях иерспешшшх и известных структур построения ГАА (ГААБ) с асинхронным и синхронии» возбудителями (ВА и ВС), а также вращающимся кольцевцц. трансформатором (ТКВ), в которых реализуется данный мотод. Определено законы изменения частот элементов цопи возбуждения,-обосгечиваюцие стабилизации выходной частоты (и)г) систеиы на . заданном уровне (<л„) во всем диапазоне изменения частоты ) вращения вала. На рис.1 пррдставлена общая структурная схима ... рассмотренных вариантов ГЛАВ с вращавшимся ДК11 (вариант« 1+0), о на рис.2 - ГААБ с вращающимся ДМ и двуып В (варианты Э и 10). Замкнутоа или разомкнутое состояние условных ключей ЗМ и . (рис.1) показывает наличие или отсутствие устройства бесконтактной передачи сигналов (УБПС) и датчика частоты вращения (ДЧВ) для конкретного варианта. " . .
В таблице приведены законы изменения частот элементов СБГ по рис.1 и 2. Здесь, входные и выходные величины ГО имеют индексы " и "г" соответственно, а возбудителя - индексы и "ь "'» ~ синхронная частота вращения вала; "Ад- частЬта управления ПЧ; п » 1»4 - номер рассмотренных случаев законов, изменения частот «Д^ и ; К ~ коэффициент повышения частоты относительно при скольжении 5ао • -В вариантах.1 и 3.
числа пар полюсов В и IX) равны-(р-р ); в вариантах 2/1,7 и 3-
-р лр ; в варианта^ 9 и 10 - р. _гГ) 1 5* ' 1 Г _ I % - г г -
Таблица. Законы изменения'часто! элементов СВГ
| ВАРИАНТЫ Г ГААБ ТИП ВОЗБУДИТЕЛЯ Л и1*. "V г.? «V
1 & К. + & 1
г . ВА - (.и.- Оь
3 2. к -2. б.
е ТКВ 1 в
г -а к
7 6 ВС ь к в или- 0
Ч ВС ТКВ £ г. +' а 0 2
ю ВА ТКВ к.'-г К,
Показано, что в вариантах 1+6,9 и 10 синхронизацию и векторное управление возможно осуществить со стороны системы возбуждения В.(СВВ),
Установлено,'-чю'для общего случая цепи возбуждения ГАА с ГП; -фазной ОВ ГО, -фазной и С'- секционной ОЯ возбудителя I! ЦКП сМ ключами, числоть должно равняться наименьшему общему кратному чисел и VI.
Получены и проанализированы аналитические выражения для максимальных значений активных мощностей без учета потерь в функции от к. и • Зависимости Р^/Рц от к при 181= 0,2, которые отражают качественную сторону проведенного анализа, представлены на рис.3, где Рй - активная мощность нагрузки.
Третья глава посвящена выводу и анализу основных характеристик -выходного напряжения СВГ, соответственно, с т^-фазным , М -пул^сным ЦКП и 3-фазным двухтактным ДМ. ... ' На основе метода симмзтричных составляющих рассмотрен и проанализирован общий случай фазовой асимметрии выходной Н -■■ ■ -фаеной системы напряжений Ц^ = 1,2,.; 1= 1,2,..., М ) Ш. -фазного секционированного В, формирующей напряжение .
Рис. I. Структурная схема ГЛАВ с ЦКП (варианты - 1<8) ■
СЙРУ СЬЬ
а У А М
Рис. 2. Структурная схема ГААБ с ДМ (варианты - 9 и 10)
Ри 0.20
ель
0.12
а.ас
0.04 О
/=5,6 ■ 0.2
•10
А
---- Ь
1и- -—- 1 — л
1 ■ о 1 „ '
Рис. 3. Зависимость Р. /р_ от К- ( у - варианты Хл.чЬ)
Ц,^ "I -ОП |ази ОБ ГО, ира ¡лзивщоицц одноиизшшх секций в рааних: (соседних) пазах.
Установлена завиеииооть угла ) асииис-грии напряжения Ц ^от числа ( 5£й) пазов, 'в которых рагцецини сакнии:
^-'-«••«»РеЖ (,)
8двоь,«/д - электрический угол ыезду соседними пазами; - ца-лоццолонная функции; Ис= 1,2,...»с. « Н . Определены амплитуда ( Ut.jp) » начальная фаза (уЦ^) напряжения р-ой последо-
вательности сииц&трцчшдх составлнввдх:
1-1 ть
(2)
(3)
Здесь,ц ,«¿^ - амплитуда и начальная фаза напряжения ^Ь'с'ь » "^(с,.) - знак функции ср.
На основа метода коммутационных Функций иивадаии аналитические шракеная дли виходиих напряжении СВГ, когорие в осях (¿»1- ) имеют вид: для СВГ с ЦКП
^ г .г.. (Л
— (о ^
Ир
рц^р чцр^ ]] ■.
' И . Р*- 01+) Р
С'О
<>Л
(ь)
для* СВР С ДМ ('<¿^=<¿=0)
с« ■ (Л)
• V Л
где - 11 • пг^ --__
к
(1)
С« Г 1
=
(б)
(V)
Здась, и^^Кц^ ?- амплитуда, относительные амплитуда.и частота, а также начальная фаза гармоничеик-ой составляющей;«^-
- начальная' фаза импульсов управления НЧ;^. характеризует порядок гариснической; знаки "алис" ц. "минус" в круглых; скобках в показателях степеней обозначают принадлежность величин к сиото-маи напряжений пряного и обратного порядка чередования фаз; двойные опаки применены для сокращения записей форыул;«са»дД,
- вр-еая в радианах.Частоте скольжения являющейся основной, соответствует амплитуда основной тарионичосксй при р = I.
На основании (4*7) определена коэффициенты искакшшш синусоидальности ( К^ ) и р.окекцци гараоиики » ) иапрнаония и^ : для СВР с ЦКП
¿г
2 = о
I
где
к ^. 4 - и - ^ 1 •у^и (ь и ^ □)] /б2-, о,
для СБГ с ДЙ
•I т
. ■=. 4- с,
}
{■У) (11)
Определено также произведение индуктивности и емкости (L-C) выходного фильтра СВР. Коэффициент Крв1 и произведение . (L-c.)^ характеризуют удельные характеристики фильтра: чем больше К|,еН|< , тем меньше (L'C)^ и, следовательно, массогабариты •фильтра..Проведен сравнительный анализ по спектральным характеристикам: лучшими обладают напряжения, соответствующие законам изменения частот и для случаев tt = I и 2 (см.таблицу).
Четвертая глава посвящена определению и анализу спектральных характеристик выходного напряжения ГО с учетом эффекта вытеснения тока в его обмотках.
На основе (^*7) и решения уравнений Парка-Горева для идеализированного ГО, работающего на активно-индуктивную нагрузку, определены амплитудный и частотный спектры напряжения 1}г , математическое описание которого в осях (J-,^), в относительных единицах (ОЕ), с приведением роторных величин к статорным, имеет вид (индексы ОЕ и приведения опущены): для ГО с Ц1Ш А-А .
Г. w V Г :. -J&too-t:. 'ч. ..1- + П
vi " Umr^p
X
где
(12) (13)
для ГО о ДМ
. (-•> •. trt . <ir>
úile^n^f u^e^l
WtT^.
mtT<P" i;
(M)
(15)
гда
Здесь Umr,5»r ~ соответственно комплексная амплитуда и относительная частота гармонической составляющей; основной частоте соответствуют Ílmrel и =1 при р ' = I.
Анализ амплитудного и частотного спектров напряжения 'показал: и ' ^
- с увеличением к значения увеличиваются, а Ивд<|, уменьшаются;
- с увеличением \£Д и «Л-г значения увеличиваются;
- в напряжении иг ГО о ДМ наиболее весомой искажающей составляющей является первая ближайшая к основной высшая гармони-чеокая;
- при в гармонической составе могут содержаться субгармоники, а также гармоники обратной последовательности;
-для случаев ^ = I и 2, независимо от величины К , во всем диапазоне изменения скольжения все гармоники являются постоянными, а для случая П = 3 - только при к. = I;
- - для случаев П = Зи4и'К>1 свои наименьшие значения гармоники принимаюг и &<0;
- с ростом числа Я' или к. величины гармоник увеличиваются. . На основа полученного для режима XX определены коэффициент
ты искажения синусоидальности Кыг , режекции гармоники Крви.г » а также произведение (1--с.)4г выходного фильтра ГО. Аналитические выражения указанных коэффициентов имеют следующий вид: для ГО с ЦКП с учетом вытеснения тока (г^ I, о£.г> 0)
-2. 2,
^ '-.0.5
+ И^пЛодс ^ - | • (16)
баз учета виюснания то 1са ( = = 0);
для ГО с ДМ с учетом вытеснения тока
4Ь Кр^ ^ыд^Саи-Ои^-^О] _ (19)
Здесь,.! , , . л'-^г. с (^-г. ч1!"*. .г г,
и=и ) > а [А+ег то 1 ^ и= Л {> Д ] ;
L6 ^н*^1-1-0"] /XW; -, ^ ,
гдо 7j - постоянная времени ОВ ГО при разомкнутой ОЯ; Рц -индуктивное и активное сопротивления ОВ.
Анализ полученных результатов показал: ...
- разница между значениями КЛг , вычисленных с учетом вытеснения тока и при его пренебрежении, для распространенных в практике диапазонов.^\> 0,1 и Ю весьма незначительна и ев можно пренебречь; ■"'...,.
- о увеличенной«^ ки, увеличивается (рис.4);
- с увеличением к'^ существенно уменьшается (рис.4.и 5);
- с увеличением 1ь| и существенно увеличивается (рис.5);
- значения к.' и к«г незначительно отличаются от значений
/.V . _ \
Киг и К*г • °°ом0тственно;
- с увеличением К кмт-и К^ увеличиваются, а и V-lfr уменьшаются (рис.6);
- в диапазоне (&[<1 о увеличением Т^ уменьшается, однако несущественно; . .. .
-'расчетным рекимом определения Kwr для И =1,3 и 4 является режим s< 0, а для П = 2 - реяии S > 0;
- о увеличением К » и Tj коэффициент Y<.fiW,r увеличивается, a (V-'COkf уменьшается, причем от первых двух величин -.существ венно. При агам и, соответственно, u-c)'£<eu-(.uc^V.U-аУГг< знак V*™ cfaa имеет место при к = I). Так, для заданного v.«rMJ= 0,05, 1б| = 0,2 и Т^ =-24,4 отношения (u-c + (it ^при^- = 3-й К =.3 к базовому (LC » соответственно, равны: 0,65; 0,5; 0,9; 0,8. ' .
. На рис.4+6 значения т^ = 24,4; 122 и 592 соответствует ГО
мощностями 1,7 кВт;-160 кВт и 800 кВт. .. . ... ' ........
В пятой главе изложены результаты экспериментальных исследований не проверке полученных в работе основных расчотно-тео-ротических положений. Дано описание экспериментальной установки
ib i z И'
Но
<?
S
s
—--1-— Щ = о г
с-Ь
й=4 у Zeh
С? *"• с 3 ClO
Ú*G
о 5* lo" .. dt.a -0.4 -о.ь-о.г -од о ал а.г Puo.Зависииоагь U.oí Рис.5. Зависимость Ц'?) сл S
ДИЯ V 2V*
- ГО о ЩШ;
■ ut
m
■ ИГ,1*
б. s
£.4
ч
ф__^
с-.г.
Ê.0
Ф
—г~
= иг
Ь-
г
г
J
I^wt, L •1а,
IG 15
и (b 12
Ч
V,
X-T.,24.4-
} ti-2 1 Ч -- t
•1
A 4
Рис;6. Ьавиоииоса-ь V-цг от U. = 0,¡
б) й = J
Tj. - 2V4 - . - Tt_= 122; - - Т^ « ЗЗг^б^-зшкф^аг
г
ч
ГАА ВСШЮС1Ы0 1,7 кВт как о 3-пульсным трачэисторныи ДКП на база трах MKII, так и с двухтактным транзисторным ДМ на база 6-хи. однофазных ключей переменного тока, разработанных и изготовленных олтороы из кафедре электромэхашшг £рПИ. Приведены осциллограммы выгодных напряжений Llr , соответствующие случаям п - I и 2 при раг-личных к.
Эксперименты проводились iokso на созданной в ЛВВИСУ опнт-ио-проиыпленнои образце ГАА мощностью 160 кВт с модернизированный вариантом 6-ти пульсного гирисгорного ЦКП на база двух МКН к девяти встречно-параллельно включенных тиристоров, а также на . имеющейся в Ь'рПй макетном образце ГМ мощностью 1,7 кВт с 6-ти пулъснык тиристорним ЦКП-на база шости МКН. Результаты зкепери-ызнтальиого определения Киг приведены на рис.5 и 6. Разница раочегичх и эксиэримеигалышх значений по превосходит 6
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1. Обобщены и систематизированы общие требования, предъявляемые к системе возбуждения ГАА, коюрцо позволяют комплексно . подойти к построению структуры и выбору методов и средств улучшения качества выходного напряжения генератора. В целях улучшения гармонического состава выходного напряжения 1'АА показана целесообразность применения метода повышения выходной частоты возбудителя.
2. Выявлена математическая взаимосвязь между конструктивными, параметрами ОЯ возбудителя, ЦКП и ОБ ГО, которая позволяет произвести оптимальный выбор числа МКН при заданном •
Синтезированы законы изменения частот структурных элементов СВГ как с ЦКП, так и с ДМ с учетом повышения выходной частоты возбудителя.
3. Проведено математическое описание входного и выходного напряжений ГО о учетом эффекта вытеснения тока в его обмотках, импульсного характера работы ПЧ и конструктивной'асимметрии секционированной ОЯ В. Установлено, что при прочих равных условиях лучаим гармоническим составом обладают ГАА с постоянной частотой управления ЦКП; повышение выходной частоты В.и пульс-ности ПЧ практически одинаковым образом приводят к улучшению гармоничеокого составе Ur , в частности, в ГАА о ЦКП и
при й = 6 и v. = I ближайшей гармоникой к основной (первой) является пятая, при tl = 3 и и = I - вторая, К = 2 - пятая, к= 3-
- восышп ¡1 т.д.; рьзцащанив секций 08 б разных пааах щадэо-дпт к ухудшению спектральных харагааристшс иг ; эадект витесяа-
нмя тока в обаогках ГО практически нз влияет на агшлигудииН опактр Иг .
Получены аналитические выражения в конечной вида по определению и \<МГ в раашиз XX. Разработана инженерная ието-дика расчета основных показателей качества форц кривых выходных напрякешШ СНГ и ГО, которая позволяет произвести анализ и синтез системы по заданный и,ЛГ и V£»\-лАих«
5. Установлено, что определяющими факторами, влияющшш на величину ■ и^ , являются величина скольжения и пульоносгь Ц'1 (практически прямо- и. обратпо-пропорциональнна зависимости). Так, для \Ь\ = 0,2, в ГАА о ЦКП при ^=9 получено 0,Он; пря $-1 = 6— 0,06; в ГАА о двухтактный ДМ - 0,057. Показано, что повышение выходной частоты В, значительно улучшает удельные характеристики фильтров, подключенных к выхода« СВР и ГО, что, в свою очередь, позволяет существенно упростить 114.
В частности, при(в\ «0,2 и 0,05, цвооогабариты выходного
фильтра ГО в ГАА с ЦКП и БА (ТКВ) при « 3 и \>. - 3 цаиьаа, чей при = I приблизительно в 10 раз, а по сравнению с Ц -- 6 и к - [-1,5 раза; в ГАА с ЦКП и ВС - соответственно в 7,5 и 1,1 раз.
6. Разработан ряд новых структур построения ГАА с улучшенными твхаако-зкононичбскими показателями, которые авця.чЗиы 5 авторскими овидетольствааа СОСР. Предложенные технические раше-. иип позволяют осуществлять регулирование и управление выходных параметров ГАА по двуи независимым канаяаи со стороны 114 (ЦКП, ДМ) и СВй, соответственно. С наибольшей 8|факгаьиоо?ь» они ио-гут оыть использованы в бесконтактных ГАА.
7. Создана универсальная . экспериментальная установка, которая позволяет иодзваровась различные законы цзаанонвя частот структурных элементов СЬГ как с ЦКП, так и с ДМ, Проведанные экспериментальные исследования на пакетной, опитно-проиииленнон оораацах ГАА мощностью, соответственно, Г.,7 и 160 кВт, а также на экспериментальной установке подтверждают достоверность полученных в работа расчетно-теоретических положений о достаточной для инженерных расчетов точностью (б %).
8. Результаты работы попользованы НПО "Арцэлактронаш", ЛВВИОУ, ЛИЭО "Электросила", ПО "Злаада" при ооэдании опытно-
-нроинмлеишх образцов ГЛЛ мощностью 50,160 и 8ÜQ кВт,
иодоужакио работы отражено в следующих публикациях:
1. Айраидгпн A.C., Сафаряи А.Л. Выбор структур построения йоскошакпшх си;:том возбувдонин всинхроназврованных синхронных гонораторов.. Всесоюзный научно-технический семинар: Тез.докл. /ГСНТО, -Ереван, 1985,.о,26. . .
2. Читечнн В.И., Айрапотян A.C., Хачатрян H.F. Бесконтактные оаохвт возбуждения всиихроиизировашшх синхронных генераторов на база мращавдйхсп кольцевых трзнсформаторов. Всесоюзный научно-технический семинар: Тез.докл. /РСНТО, -Ереван, 1985,
с. 28. "V
3. Айрапотян A.C. К анализу бесконтактных сиоюм возбузде-шш «синхронизированных синхронных генераторов построенных на основе метода биения колебаний. Всесоюзный научно-технический семинар: Тез.докл. /РСНТО. -Ерован, 1985, с. 77.
L\. Айрапотян A.C. Особенности построения бесконтактных систем возбуждения асинхронизированных синхронных генераторов, на базе двух источников разных частот. I Республиканская научная конференция аспирантов ВУЬ-ов Арм.ССР: Тез.докл. /Государственный университет. -Ерован, 1936, с. 53-60.
5. A.c. 1257802 (СССР). Бесконтактный автономный источник стабильной частоты /A.C.Айрзпетян, Н.Р.Хачатрян, В.И.Читечян. Опубл.-в Б.И., 1986, 16 34.
6. A.c. 1285938 (СССР). Бесконтактная автономная система, электропитания /А.С.Айрапетнн, А.А.Сафарян, Н.Р.Хачагрпн, В.И. Читечян. Опубл. в Б.И., IS87, № 2.. "
7. Айрапотян A.C., Тохунц А.Р.. Бесконтактный асинхрониэи-ровшшый генератор о однофазным вращающимся кольцевым гране-, форматором. 2 Республиканская конференции аспирантов Арм.ССР: Тоу.докл. /ЕГК ЛКСМ Армении. -Ерован, IS87, с. 133.
0. А.о. 13192.2.9 (СССР). Бесконтактная,автономная система, электропитания '/А.С.Айрапотян, А.А»Сафарпн, Н.Р.Хачагрпн, В,И. Читечян. Опубл. в Б.И., 1S87, te 23.
9. A.c. I3I923Û (СССР). Бесконтактный автономный электромеханический источник.стабильной частот /А.С.Айрапотян, K.M. Голустпн, А.А.Сафарян, И.Р.Хачатрян, В.И.Читечян. Опубл. в
Б.П., 1987, N2 23.
10. Айрапотян A.C. Выбор вращающегося полупроводникового просбразовзтоля частоты бесконтактного асинхроиизировашюго го-
Höparopa. -Ереван, 1987. -36 с. -Рукописьпредставлена поличах--нпческим институтом."Дел. в Арм.НИИНТИ I6.I2.fi?, й 55-Ар 07 Доп.
. II. А.о. 1379937 (СССР). Автономная,система электропитании /Ю.Г.Шакарян, В.Юйтечян, А.С.Айрапетян., Опубл. в Б.И., 19Ь0, te 9,- . . . - ■
12. АЦрапатян A.C. Анализ входного и выходного напряжении асинхроинэированного синхронного генератора с непосредственный преобразователей частоты с квазаоднополосной модуляцией. -Ереван, 1988. -55 с. -Рукопись представлена политехническим институтом. 'Деп. в Арм.ШШНТИ 26.08.88, fe 68-Ар 88. . .
13. Айрапагян A.C., Галустян К.П., Сафарян A.A. Системы возбуждения асинхронизированних генераторов. Всесоюзное научно-техническое совещание: Тез.докл. /ВНИИЭлоктромаш. -Ленинград, 1988, с. 101-102.
14. Айрапатян A.C., Хачатрян Н.Р., Читечнн. B.il. К анализу бесконтактных автономных асинхронизированних генераторов, - В кн.: Регулируемые электроприводы механизмов ообсгвинаих нужд электростанций, мощные асинхроняаароваиаыв иашка; С4, иаучних тр., ВНИИЭ. -11.: Энергоатоииздат, 1988, с. I-+-2I. .
15. Сафарян A.A., Чигечян B.H.J Григорян А.О., Айрапатян A.C. Электромеханическое преобразование энергии в автономных асинхронизированнцх генераторах. -Электротехника, 1989, ш 3, о. 21-24.-.
Личный вклад. В II работах, написанных в соавторство, ладно соискателю принадлежат: в /I/ - рассмотрение ыетодо»'«{¿¡образования входных сигналов, в целях формирования напряженна а частоты скольжения; в /2/ - описание принципов построения ГШ) на базе ТКВ и экспериментальные исследования; в /5,9/ - выбор одного из В в виде ТКВ с подключением ого входа к ПЧ стабильной частоты; в /6/ - выбор В в виде ИДИ; в /7/ - разработка я
расчет пршщипинл-ьноН схемы ГААЕ о птпш^яя.чц» TKR; >т /Р./ - ти--
бор В в виде ТКВ, подключенного к выходу. ПЧ регулируемой частоты; в /II/ - выбор частоты выходного напряжения СБЕ; в /15/ -- сравнительный анализ ОВГ; в /14/ - вывод и анализ выражения для выходного напряжения СВР; в /15/ - рассмотрение вопросов, связанных о электрическим»! но$врйми в ПЧ и ГО.
-
Похожие работы
- Синхронные и асинхронизированные генераторы автономных систем электроснабжения (системы возбуждения, разработка и применение)
- Автономная система электроснабжения на основе асинхронизированного синхронного генератора
- Синтез систем управления ветроэнергетическими установками, построенными на основе асинхронизированных синхронных генераторов
- Исследование возможностей улучшения показателей качества автономной системы генерирования напряжения стабильной частоты на базе синхронизированного асинхронного генератора
- Обобщенная электромеханическая система
-
- Электромеханика и электрические аппараты
- Электротехнические материалы и изделия
- Электротехнические комплексы и системы
- Теоретическая электротехника
- Электрические аппараты
- Светотехника
- Электроакустика и звукотехника
- Электротехнология
- Силовая электроника
- Техника сильных электрических и магнитных полей
- Электрофизические установки и сверхпроводящие электротехнические устройства
- Электромагнитная совместимость и экология
- Статические источники электроэнергии