CC BY
14УДК 620.9
Мамедов Н.С.
старший лаборант кафедры «Электромеханика» Азербайджанский государственный университет нефти и промышленности
(Азербайджан, г. Баку)
МЕТОДИКА РАСЧЕТА ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ОБМОТКИ СТАТОРА СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА ДЛЯ ВЕТРОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ
Аннотация: в данной статье рассмотрена система возбуждения синхронного генератора от дополнительных обмоток, которая широко применяется в ветроэлектрических установках. Также в этой статье рассмотрена методика расчета основных параметров дополнительной обмотки статора синхронного генератора.
Ключевые слова: ВЭУ, синхронный генератор, дополнительная обмотка, система возбуждения, тиристор возбуждения.
В синхронных генераторах с высотой от 160 до 450 мм очень известна система возбуждения от дополнительных обмоток, которые закладываются в пазы статора с этим же шагом, что и главная катушка. B ветроэлектрических установках применяется система возбуждения синхронного генератора. Иногда наряду с синхронным генератором или асинхронным двигателем применяется и приводимое отдельно в движение один вспомогательный генератор. В системе возбуждения синхронной машины с помощью самоуправляемых или полностью управляемых выпрямителей статор подключается к своей обмотке [1]. Синхронная машина составляет 0,3-3 % своей номинальной силы, как правило мощность необходимая для возбуждения должна быть немного малой.
В очень большом мощном синхронном генераторе мощность выпрямителей получается большой, это меняет выпрямители. В этом случае для передачи постоянного тока с помощью большого и мощного возбудителя
возбуждения используется один маленький сильный генератор постоянного тока. В этом случае в качестве главной машины возбуждения применяется синхронный генератор. Получаемый от синхронного генератора изменяемый под действием полупроводников переменный ток с помощью собранного выпрямителя преобразовывается в постоянный ток, а затем передается к обмотке возбуждения генератора. В этой системе возбуждения применяется тиристор возбуждения.
В последнее время в двигателях средней мощности, в генераторах, в больших турбо и гидрогенераторах широко применяется тиристорная система. В машинах большого объема ток возбуждения автоматически осуществляется с помощью особых регуляторов. В малых значениях тока возбуждения из-за недостаточного питания магнитных цепей, ток этих цепей определяется за счет магнитного сопротивления воздушного зазора между статором и ротором [2].
В синхронных генераторах с к< 280мм ход дополнительной катушки фиксируют на основе условия применения третьей гармоники поля. Дополнительную катушку, как правило, делают 3-х фазной, однослойной из того же провода, что и главную. В этих генераторах ее выкладывают сверху, под клином, после выкладывания главной обмотки. Совместно с изоляцией эта обмотка заполняет до 20% масштаба паза. На основе условия снабжения не меньше 30% условной нагрузки цепи возбуждения выбираются параметры этой обмотки.
Сначала считаем численность виток дополнительной обмотки статора:
^д = Мд^/ад
Здесь Ыд — это число активных проводников в пазе, ад — число параллельной ветви фазы этой обмотки. Число эффективных проводов дополнительной обмотки считают чаще всего Ыд = 2. При нахождении числа виток обычных проводов этой обмотки в одном активном пользуются теми условиями, что и для главной обмотки [3]. Параллельные ветви этой обмотки используют при огромных величинах тока возбуждения, которые требуют
значительную площадь разреза проводов. В этом случае в каждой ветви должно быть равное число витков, направления обмоток находиться в магнитном поле в равных условиях.
Начальное значение условного фазного тока генератора, А:
1'1=Р2^103/(^3илсо5ф)
Находим площадь поперечного разреза паза, занимаемой обмоткой, мм2:
с" — с' _ с _ с ^ п1 ^ п1 '-'пр
Эта площадь в синхронных генераторах с самовозбуждением применяется и для дополнительных обмотков. В этом условии при нахождении суммарной площади поперечного разреза прокладок изоляции между верхней и низшей обмотками в пазе, под пазом и под клином должна быть определена прокладка между добавочной и главной обмотками. После того определяется значение суммарной площади поперечного разреза, мм2:
5пр = 0,5&1 + Ь2
Согласно этому можно найти значение площади паза, которая применяется для совмещения дополнительной обмотки, мм2:
= (0,1 - 0,2)5"п1
Потом определяется значение площади разреза эффективного провода дополнительной обмотка, мм2:
^эф.д. — 5дсд
Для дополнительной обмотки статора определяется коэффициент заполнения паза:
2
Кп — [^п1С(^)2 + МдСд(^'д) ]/5"
По определенному методу определяется уровень удельной силы и плотность тока в обмотке якоря, в этом случае выбирается плотность тока в дополнительной обмотке и главной обмотке равными.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
Synchronous generator as a wind power generator http://www.alternative-energy-tutorials.com/wind-energy/synchronous-generator.html
Специальные электрические машины /А. И. Абдулкадыров, Н. А. Алиев; 2018. -191 с.
Абдулкадыров А.И., Османов С.Ч., Алиев Н.А., Алиева Г.А. Особенности расчета параметров специальных электрических машин. Баку, ADNA, Новости высших технических школ Азербайджана, 2013, №5(87), с.55.
Mamedov N.S.
senior laboratory assistant of the department «Electromechanics» Azerbaijan State Oil and Industry University (Azerbaijan, Baku)
METHOD OF CALCULATION OF THE ADDITIONAL STATOR WINDING OF A SYNCHRONOUS GENERATOR FOR A WIND ELECTRIC INTALLATION
Abstract: this article discusses the excitation system of a synchronous generator from additional windings, which is widely used in wind turbines. Also in this article, a method for calculating the main parameters of the additional stator winding of a synchronous generator is considered.
Keywords: WEI, synchronous generator, additional winding, excitation system, excitation thyristor.
