Тороид. Производство электротехнической продукции
(49831) 4-66-21
(925) 790-73-23
toroid2011@mail.ru

Главная Продукция и услуги Статьи Полезная информация Сертификаты Награды Отзывы Контакты

Продукция и услуги

Ботвинник М.М.
Асинхронизированная синхронная машина

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО
МОСКВА - ЛЕНИНГРАД
1960

Редактор 3. К. Сазонова
Тех. редактор Н. И. Борунов

В книге рассмотрены элементарная теория и некоторые «возможности применения асинхронизированной синхронной машины, объединяющей достоинства синхронной и асинхронной машин.

Даны краткий анализ установившегося и неустановившегося режимов, различных схем регулирования возбуждении асинхронизированной машины и принцип расчета параметров системы возбуждения. Рассмотрены возможности применения в качестве генератора, компенсатора, двигателя и электро-магнитной муфты. Дан расчет применения для некоторых случаев.

Книга предназначена для научных и инженерно-технических работников в области электрических систем, электрического привода и электрических машин.

Содержание книги
Асинхронизированная синхронная машина

Предисловие

1. Постановка задачи. Исходные уравнения
2. Установившийся режим. Условие независимости момента электромагнитных сил от угла
3. Векторная диаграмма асинхронизированной синхронной машины. Коррекция напряжения (регулирование реактивной мощности)
4. Регулирование возбуждения с полной компенсацией запаздывания в цепи ротора. Установившийся, неустановившийся и статический режимы
5. Регулирование с отклонением от закона полной компенсации. Установившийся и статический режимы. Местный сигнал
6. Параметры системы возбуждения
7. Структурная схема регулятора возбуждения
8. Возможные области применения АС машины
9. Расчеты применения АС машин для некоторых случаев

Заключение
Принятые обозначения
Литература

ПРЕДИСЛОВИЕ

Работы по асинхронизации синхронной машины были начаты примерно треть века назад. Будем называть асинхронизированной такую синхронную машину, у которой, при скольжении ротора и разомкнутом статоре поток, создаваемый током возбуждения, вращается с синхронной скоростью. В СССР впервые эта проблема была поставлена известным советским электротехником А. А. Горевым. В 1934 г. в лаборатории им. А. А. Смурова под руководством Н. Н. Щедрина были проведены теоретические исследования. Была также сделана попытка провести соответствующий эксперимент, но без особого успеха. Это объясняется, в первую очередь, тем, что недостаточный уровень развития теории и практики автоматического регулирования затруднял тогда осуществление необходимого закона регулирования напряжения возбуждения. По сути дела, регулятор, обеспечивающий асинхронизацию машины, должен работать как математическая машина, непрерывно корректирующая напряжение возбуждения. Кроме того, принятый в 1934 г. принцип включения схемы асинхронизации лишь при динамических нарушениях режима работы генератора (при появлении скольжения) вряд ли способствовал успеху эксперимента.

Для двигателя эта проблема была исследована немецкими электротехниками Дрейфусом, Зейцем и Лившицем [Л. 1—4]; схема регулирования была рассчитана в основном на установившийся режим двигателя и в схеме возбуждения применялись коллекторные машины, что ограничивало мощность двигателя.

В 1935 и 1937 гг. были опубликованы работы немецкого инженера Э. Тюксена [Л. 5]. Ему первому удалось получить асинхронизированиый генератор в условиях лаборатории.

Затем наступил длительный перерыв в работах. Лишь после того, как теория и практика регулирования возбуждения были значительно продвинуты вперед, оказалось возможным решить эту задачу достаточно совершенным методом. За рубежом следующая (после работ Э. Тюксена) статья была опубликована только в 1958 г. — это была работа калифорнийского инженера О. Дж. М. Смита [Л. 6]. Косвенное отношение к этой проблеме имеет и доклад французского академика Ж. Дарье на конференции СИГРЭ 1958 г. в Париже [Л. 7]. Он оценивал эту проблему с точки зрения улучшения конструкции сверхмощных турбогенераторов.

В СССР эти работы были возобновлены в 1955 г. во ВНИИЭ; с 1956 г. они были продолжены в содружестве между ВНИИЭ и ВНИИЭМ [Л. 8—10].

Сейчас они достигли такой стадии, что оказалось возможным сформулировать основы теории.

Асинхронизированная синхронная машина (АС машина) по своим характеристикам в известной степени является «гибридом» синхронной и асинхронной машин. Далее будет показано (см. § 4), что в случае применения закона регулирования с полной компенсацией запаздывания в цепи ротора «наследственности» от асинхронной машины практически не будет. Этим и определяется название машины—асинхронизированная синхронная машина. В этом случае АС машина является синхронной машиной, которая может работать со скольжением.

Можно показать также (см. § 6), что АС машина по сути дела является машиной двойного питания. При скорости вращения ротора ниже синхронной система возбуждения должна отдавать активную мощность в цепь статора; при скорости ротора выше синхронной наблюдается обратная картина.

Уже сейчас можно предположить возможность следующих применений АС машин:

1. В качестве генераторов, обладающих способностью работать при любых значениях угла 0, что особенно важно при использовании их в режимах синхронного компенсатора.

2. В качестве двигателей, например, привода для воздуходувки доменной печи. Асинхронизированный синхронный двигатель может работать также при резко переменной нагрузке как привод главного преобразовательного агрегата прокатных станов. Значение cos ф таких двигателей при глубоких изменениях скорости может поддерживаться достаточно высоким, а в отдельных случаях может быть и опережающим.

3. Для энергоснабжения многомоторных самолетов. При этом несколько машин могут работать параллельно с одной синхронной частотой при различных скоростях вращения их роторов.

В данной книге § 8 и 9 были подготовлены и написаны 3. К. Сазоновой; она же выполнила все необходимые чертежи, тщательно просмотрела всю рукопись и сделала денные замечания, за что автор выражает искреннюю благодарность.

Надо полагать, что выход этого небольшого труда будет способствовать дальнейшему развитию теории асинхронизированной синхронной машины и внедрению подобных машин в советское энергохозяйство.

Скачать книгу "Асинхронизированная синхронная машина". Москва - Ленинград, издательство «Госэнергоиздат», 1960

143502 МО, г.Истра-2, ул. Заводская, 43А. Тел. (49631) 4-66-21. E-mail: toroid2011@mail.ru