Магнитные системы бесконтактных регулируемых синхронных генераторов с основным магнитоэлектрическим возбуждением

Борис Наумович Гомберг, Андрей Игоревич Согрин, Татьяна Алексеевна Казанцева

Аннотация


Статья посвящена поиску и исследованию направлений оптимизации магнитных систем бесконтактных синхронных генераторов мощностью 30-50 кВА, используемых в автономных системах электроснабжения наземных подвижных объектов. Основное внимание уделено электрическим генераторам с комбинированной системой возбуждения, поток воздушного зазора которых создается совместным действием постоянных магнитов основного индуктора и электромагнитным регулировочным звеном, необходимым для поддержания, постоянства выходного напряжения при изменении частоты вращения ротора и нагрузки генератора. По убеждению авторов, при увеличении мощности источника свыше 30–35 кВА на смену машинам постоянного тока придут генераторы именно такого типа. В статье также описана машина с принципиально новой магнитной системой, которая содержит элементы конструкции электрических машин цилиндрической и торцовой формы. Предлагаемая магнитная система, по мнению авторов, позволяет наиболее полно использовать потенциальные возможности, заложенные в машинах обеих форм, улучшить удельные характеристики и, что весьма важно, сохранить наивысшую техническую надежность, присущую бесконтактным электромеханическим преобразователям.


Ключевые слова


синхронный генератор; магнитная система; комбинированное возбуждение; внутризамкнутый поток; постоянный магнит; регулирование напряжения; машинный агрегат

Полный текст:

PDF

Литература


Makarov D.V., Kharitonov S.A., Yukhnin M.M. [Study of the Power Generating System With Variable Fre-quency and Amplitude Being Maintained Based on Permanent Magnets Synchronous Machine and Voltage Source Inverter]. Technical Electrodynamics, 2012, no. 3, pp. 65–66. (in Russ.)

Farrakhov D.R., Yamalov I.I., Vavilov V.E. [Stabilization of the Output Voltage of a Constant Frequency Alternating Current Generation System Based on a Magnetoelectric Generator]. Mavlyutovskie chteniya: Materi-aly Vserossiyskoy molodezhnoy nauchnoy konferentsii [Mavlyutov Readings: Materials of the All-Russian Youth Scientific Conference], 2015, iss.1, pp. 564–571. (in Russ.)

Dehghani T.H., Maswood I., Lim Z., Ooi G., Raj P.H. et al. Proportional-resonant controlled NPC converter for more elcctric eircraft starter-generator. 2015 IEEE 11th International Conference on Power Electronics and Drive Systems. Available at: http://hdl.handle.net/10220/38524 (accessed 03.09.2016).

Muehlbauer K., Gerling D. Two-Generator-Concepts for Electric Power Generation in More Electric Aircraft Engine. XIX International Conference on Electrical Machines. ICEM 2010. Available at: https://www.unibw.de/rz/ dokumente/getFILE?fid=5392287&fd=kein (accessed 03.09.2016). DOI: 10.1109/icelmach.2010.5607966

Kharitonov S.A., Korobkov D.V., Maslov M.A. [The System of Generating Electric Energy of the Type “Variable Speed – Constant Frequency” Based on a Synchronous Generator with Excitation from Permanent Magnets and Voltage Inverters]. Elektrotekhnika [Russian Electrical Engineering], 2008, no. 6, pp. 27–32.

(in Russ.)

Kharitonova S.A., Simonovb B.F., Korobkova D.V. and Makarova D.V. Voltage Stabilization in Perma-nent-Magnet Synchronous Generator with Variable Rotation Frequency. Journal of Mining Science, 2012, vol. 48, no. 4, pp. 675–687. DOI: 10.1134/s1062739148040120

Simonov B.F., Kharitonov S.A., Mashinskii V.V. Mechatronic System “Synchronous Generator – Three-Phase Bridge Rectifier” for Self-Contained Power Facilities. Journal of Mining Science, 2012, vol. 48, no. 3,

pp. 497–505. DOI: 10.1134/s1062739148030136

Balagurov V.A. Proektirovanie spetsial'nykh elektricheskikh mashin peremennogo toka: ucheb. posobie dlya studentov vuzov [Designing Special AC Electric Machines: A Study Guide for University Students]. Moscow, Vysshaya shkola Publ., 1982. 272 p.

But D.A. Beskontaktnye elektricheskie mashiny: uchebnoe posobie dlya elektromekhanicheskikh i elektro-energeticheskikh spetsial'nostey vtuzov [Contactless Electric Machines: a Manual for Electromechanical and Electric Power Specialties of Technical Universities]. Moscow, Vysshaya shkola Publ., 1990. 466 p.

Palastin L.M. Elektricheskie mashiny avtonomnykh istochnikov pitaniya [Electric Machines Autonomous Power Supplies]. Moscow, Energiya Publ., 1972. 454 p.

Balagurov V.A., Galteev F.F. Aviatsionnye generatory peremennogo toka kombinirovannogo vozbuzhdeniya [Combined Excitation Aviation Aircraft Generators]. Moskow, Mashinostroenie Publ., 1977. 96 p.

Makarov D.V., Kharitonov S.A., Kaluzhskiy D.L., Sapsalev A.V., Livshits E.Ya., Yukhnin M.M. Sistema stabilizatsii napryazheniya peremennogo toka [AC Voltage Stabilization System]. Patent RF, no. 115134, 2012.

Gieras J.F., Koenig A.C., Rozman G.I. Permanent Magnet Brushless Machine with Magnetic Flux Regula-tion. Patent EP 2290790 A2, Hamilton Sundstrand Corporation. EP20100251078, 02.03.2011.

Kurilo A.I., Vasil'ev V.K., Plotnikov T.N., Sanin G.A., Eremin A.A., Gomberg B.N., Birkin P.R., Peredkov V.I., Sosunov E.K. Trehfaznyy traktornyy generator [Three Phase Tractor Generator]. Patent USSR,

no. 152689, 1963.

Voronin S.G., Kislicin V.I., Sogrin A.I., Shvalev E.S. [A Bulldozer Hybrid Power Plant Generator]. Tractors and agricultural machinery, 2012, no. 2, pp. 8–11. (in Russ.)

Pospelov L.I. Konstrukciya aviacionnykh elektricheskikh mashin [The Design of Aircraft Electrical Ma-chines]. Moscow, Energoizdat Publ., 1982. 320 p.

Voronin S.G., Sogrin A.I., Murdasov B.A., Kislicin V.I. Generator peremennogo toka s kombinirovannym vozbuzhdeniem [Combined Excitation Alternator]. Patent RF, no. 2439770, 2012.

Bertinov A.I. Aviatsionnye elektricheskie generatory [Aviation Electric Generators]. Moscow, Gosudar-stvennoe izdatel'stvo oboronnoy promyshlennosti Publ., 1959. 592 p.

Shturman G.I. (Ed.) [Contactless Electric Machines: Collection of Articles]. Trudy instituta energetiki Akademii nauk Latviyskoy SSR [Proceedings of the Institute of Energy of the Academy of Sciences of the Latvian SSR]. Riga, Latvian Branch RAS Publ., 1961–1963; iss.1, 1961, 224 p. (in Russ.)

Balagurov V.A. Proektirovanie special'nyh elektricheskikh mashin peremennogo toka: ucheb. posobie dlya studentov vuzov [Design of Special Electric Machines of Alternating Current: Textbook Manual for Universi-ty Students]. Moskow, Vysshaya shkola Publ., 1982. 272 p.

Bertinov A.I. (Ed.) Beskontaktnye i unipolyarnye elektricheskie mashiny: sbornik statey [Contactless and Unipolar Electric Machines: Collection of Articles]. Moskow, Mashinostroenie Publ., 1966. 184 p.

Gomberg B.N. Beskontaktnaya sinhronnaya elektricheskaya mashina [Contactless Synchronous Electric Machine]. Patent USSR, no. 201515, 1967.

Gomberg B.N., Chumak L.M., Strizhak V.A. Beskontaktnyy sinhronnyy elektrogenerator [Contactless Synchronous Electric Generator]. Patent USSR, no. 220341, 1968.




DOI: http://dx.doi.org/10.14529/power200312

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.