Содержание

Часть 1

1.1

1.2

1.3

1.4

Часть 2

2.1

2.2

2.3

2.4

Часть 3

3.1

3.2

3.3

3.4

3.5

3.6

3.7

Литература

 Кафедра ЭМ

Применение полевых методов в электромагнитных расчетах электрических машин

3.7. Применение конечно-элементных моделей для поверочного
расчета явнополюсного синхронного генератора мощностью 1,5 МВт
 с постоянными магнитами на роторе

 ( 1   2   3   4 )

Рис. 3.21. Распределение поля якоря в равномерном воздушном зазоре. Пунктиром показана сумма основной и второй гармоник.

Рис. 3.22. Гармонический состав поля якоря в зазоре. Вторая гармоника составляет около 3/4 от основной.

Рис. 3.23. Распределение результирующего поля в воздушном зазоре (номинальный режим). Пунктиром показана основная гармоника.

     При расчете номинального режима работы генератора по данным моделирования (при расчете векторной диаграммы) необходимо знать индуктивное сопротивление рассеяния якорной обмотки. Поскольку форма пазов машины с зубцовой обмоткой отличается от обычной для серийных машин общего применения, проводимость пазового рассеяния была найдена с помощью конечно-элементной модели (см. рис. 3.24).

Рис. 3.24. Модель для уточнения проводимости пазового рассеяния. N – условия Неймана, D – условия Дирихле, Air – среда с μ_r  = 1 (воздух).

Рис. 3.25. Картина поля пазового рассеяния. Плотность тока задана
 на сечениях двух катушек

      Коэффициент проводимости пазового рассеяния, определенный по результатам моделирования, равен 0,405. Это примерно на 20% больше, чем коэффициент проводимости рассеяния прямоугольного паза той же глубины, но имеющего ширину, равную средней ширине трапецеидального паза.

     На рис. 3.26. показана векторная диаграмма, построенная по результатам моделирования номинального режима.

     По результатам гармонического анализа поля в зазоре была найдена амплитуда основной гармоники индукции: B_{δ1 max} = 0,527 Т. Результирующая ЭДС, рассчитанная по этому значению индукции, равна 367 В, что при фазном токе 1800 А соответствует напряжению 303 В (близко к номинальному напряжению, 326 В, заданному в [3-8]). При cosφ = 0,85 (по векторной диаграмме φ = 31,7^о) мощность генератора по результатам моделирования равна 1,39 МВт, что близко к 1,5 МВт.

    Это означает, что предложенный метод расчета установившегося режима работы генератора вполне пригоден и для генераторов с возбуждением от постоянных магнитов.

Рис. 3.26. Векторная диаграмма, построенная по результатам моделирования

  Назад   Продолжение