Особенности устройства бесщёточного синхронного генератора

Контактные кольца и щеточные узлы генераторов, также как и коллекторы в машинах постоянного тока, являются «слабыми» элементами конструкции, так как требуют постоянного внимания, изнашиваются в процессе работы, подвержены дефектам и, кроме того загрязняют машину угольной пылью. В бесщеточных генераторахэти элементы отсутствуют за счет использования возбудителей, в качестве которых применяют обращенную машину переменного тока (рисунок 1).

В отличие от генератора, у возбудителя обмотка переменного тока располагается на роторе, а обмотка возбуждения - на статоре. Для питания обмотки возбуждения генератора постоянным током на роторе смонтирован выпрямитель.

Возбудитель (Exciter Rotor (3-Phase)) имеет трёхфазную обмотку, нетипично смонтированную на роторе и магнитные полюса (fixed poles) установленные отдельно от статора на станине (in the casing) машины. Катушки полюсов питаются постоянным током от автоматического регулятора напряжения (AVR). При вращении ротора в трёхфазной обмотке возбудителя наводится ЭДС, которая выпрямляется трёхфазным мостом (Rectifier), смонтированным на валу машины, подавая питание прямо на обмотку главных полюсов синхронного генератора (Alternator Rotor Poles). Как видно, в этой системе отсутствуют контактные кольца и щёточный аппарат.

Параметры и схема замещения СГ. Индуктивное сопротивление рассеяния

Поля рассеяния в СГ образуются в пазовой, в зубцовой и в лобовых частях обмотки статора.

ЭДС рассеяния обмоток СМ, подобно обмоткам трансформатора и АД, определяется из соотношения

, (1)

где - индуктивное сопротивление рассеяния, которое рассчитывается по специальным формулам.

Таким образом, реально существующий магнитный поток рассеяния Ф_s учитывается условным параметром , а индуктируемая в обмотке статора этим магнитным потоком ЭДС учитывается уравновешивающим её падением напряжения - .

Индуктивное сопротивление реакции якоря

ЭДС , которая наводится в обмотке статора полем реакции якоря Ф_а и является ЭДС самоиндукции, может быть выражена в виде соотношения

,(2)

где - индуктивное сопротивление, обусловленное действием магнитного потока всех трех фаз и называемое сопротивлением реакции якоря (главным индуктивным сопротивлением якоря).

Для явнополюсного генератора составляющие ЭДС представляются в виде соотношений

, (3)

, (4)

где x_aq и x_ad- индуктивные сопротивления реакции якоря по поперечной и продольной осям

Поскольку поток реакции якоря и поток рассеяния создаются одним и тем же током якоря , то учитывающие их действие индуктивные сопротивления обычно объединяют и записывают в виде суммы:

- для неявнополюсного СГ

, (5)

называемое синхронным индуктивным сопротивлением;

- для явнополюсного СГ в виде составляющих:

, (6)

и , (7)

называемых синхронным индуктивным сопротивлением по поперечной и продольной осям соответственно.

Активное сопротивление фазы статора

К параметрам схемы замещения СМ относят также активное сопротивление обмотки якоря, которое определяет потери энергии в якоре, при этом можно записать

. (8)

Схема замещения неявнополюсного СГ

С учетом обозначенных выше параметров, относящихся к цепи якоря СГ, полная схема замещения фазы обмотки якоря может быть представлена в виде (рисунок 1,а), где - полное сопротивление нагрузки.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: