ПРИМЕНЕНИЕ ВОДОПОГРУЖНОГО ГИДРОГЕНЕРАТОРА КОМБИНИРОВАННОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ В КАЧЕСТВЕ АЛЬТЕРНАТИВНОГО ИСТОЧНИКА ЭНЕРГИИ ДЛЯ МАЛЫХ И СРЕДНИХ РЕК

С.А. Ганджа; Д.С. Аминов; Б.И. Косимов

doi:10.14529/power190412

Авторы

С.А. Ганджа Южно-Уральский государственный университет
Д.С. Аминов Южно-Уральский государственный университет
Б.И. Косимов Южно-Уральский государственный университет

DOI:

https://doi.org/10.14529/power190412

Ключевые слова:

генератор комбинированного возбуждения, гидрогенератор, постоянный магнит, обмотка возбуждения, система управления

Аннотация

Анализируется энергетический потенциал малых рек России и ближнего зарубежья. Сделан вывод о том, что энергоемкость малых рек во много раз превышает этот показатель для крупных рек. Развитие малой гидроэнергетики сдерживается рядом проблем. Это требования экологии, необходимость больших финансовых затрат на создание малых ГЭС, получение качественной электроэнергии при сезонных колебаниях расхода воды. Для преодоления этих противоречий предлагается применить генератор оригинальной конструкции. Рассматриваемая электрическая машина представляет собой генератор погружного типа с комбинированным возбуждением. Он имеет небольшие размеры благодаря использованию мощных постоянных магнитов и обмотку возбуждения для регулирования магнитного потока. Генератор имеет сложную магнитную систему, поэтому для электромагнитного анализа используется программа точного расчета электромагнитного поля на основе метода конечных элементов ANSYS Electronics Desktop. Разработанная цифровая модель генератора показала хорошую сходимость с реальным генератором по основным параметрам и характеристикам. Представлены результаты исследования.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Библиографические ссылки

Гидроэнергетика и комплексное использование водных ресурсов СССР / под ред. П.С. Непорожнего. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоиздат, 1982. – 560 с.

Ганджа, С.А. Разработка инженерных методов расчета магнитных систем с постоянными магнитами на основе метода конечных элементов / С.А. Ганджа, Д.С. Аминов, Б.И. Косимов // Вестник ПНИПУ. Электротехника, информационные технологии, системы управления. – 2019. – № 29. – С. 58–74.

Gandzha, S. Development of Engineering Method for Calculation of Magnetic Systems for Brushless Motors Based on Finite Element Method / S. Gandzha, D. Aminov, B. Kosimov // International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICOEAM), 25–29 March, 2019, Sochi. DOI: 10.1109/icieam.2019.8742976

Балагуров, В.А. Электрические машины с постоянными магнитами / В.А. Балагуров, Ф.Ф. Галтеев, А.Н. Ларионов. – М.: Энергия, 1964. – 480 с.

Вольдек, А.И. Исследование магнитного поля в воздушном зазоре явнополюсных синхронных машин методом гармонических проводимостей / А.И. Вольдек // Электричество. – 1966. – № 7. – С. 46–52.

Gandzha, S. Design of Brushless Electric Machine with Axial Magnetic Flux Based on the Use of Nomograms / S. Gandzha, D. Aminov, B. Kosimov // Proceedings 2018 International Ural Conference on Green Energy, UralCon. – Chelyabinsk, Russia. – 2018. – P. 282–287. DOI: 10.1109/uralcon.2018.8544320

Ганджа, С.А. Разработка инженерных методов расчета магнитных систем с постоянными магнитами на основе метода конечных элементов / С.А. Ганджа, Д.С. Аминов, Б.И. Косимов // Вестник ПНИПУ. Электротехника, информационные технологии, системы управления. – 2019. – № 29. – С. 58–74.

Hinton, E. Least squares smoothing of experimental data using finite elements / E. Hinton, B. Irons // Strain. – July 1968. – Р. 24–27. DOI:10.1111/j.1475-1305.1968.tb01368.x

Building Trust. The history of DNV 1864–2014 /Gard Paulsen, Håkon With Andersen, John Petter Collett, Iver Tangen Stensrud. – Lysaker, Norway: Dinamo Forlag A/S. – 2014. – P. 121, 436.

Аминов, Д.С. Комбинированная система бесперебойного питания на базе солнечных панелей, ветроэнергетической установки, гидрогенератора, аккумуляторной батареи и дизельгенератора / Д.С. Аминов, Б.И. Косимов, Р.Р. Ниматов // Материалы десятой научной конференции аспирантов и докторантов ЮУрГУ, Челябинск. – 2018. – С. 102–106.

Bathe, K.J. Finite Element Procedures / K.J. Bathe. – Cambridge, MA: Klaus-Jürgen Bathe, 2006.

Zienkiewicz, O.C. The Finite Element Method: Its Basis and Fundamentals / O.C. Zienkiewicz, R.L. Taylor, J.Z. Zhu. – Sixth ed. – Butterworth- Heinemann, 2005.

Gandzha, S.A. Modelling of Permanent Magnet Direct Current Motor with Electromagnetic Reduction / S.A. Gandzha // Collection of papers of Software Users Sixth Conference CAD_FEMGmbH; 20–21 April 2006. – Moscow, 2006. – P. 358–360.

Ганджа, С.А. Стартер-генератор для автономных источников электроснабжения / С.А. Ганджа, А.В. Ерлышева // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». – 2005. – Вып. 6, № 9. – С. 84–86.

Gandzha, S.A. The application of synchronous induction generator for windmill / S.A. Gandzha // ELMASH-2009. Электроэнергетика и электротехника. Проблемы и перспективы: тр. симп. – М., 2009. – Т. 1. – С. 168–170.

Gandzha, S.A. Optimal design of brushless axial gap electric machines for low power windmills / S.A. Gandzha, R.L. Halstead // Design World (engineering solution for product manufactures). – 2012. – № 1. – www.designworldonline.com (дата обращения: 30.06.2019).

Gandzha, S.A. Application brushless machines with combine excitation for a small and medium power windmills / S.A. Gandzha, I.E. Kiessh // Procedia Engineering. – December 2015. – 129. – Р. 191–194. DOI: 10.1016/j.proeng.2015.12.031

Gandzha, S.A. Varible speed power / S.A. Gandzha, I.E. Kiessh // Procedia Engineering. – December 2015.– 129. – Р. 731–735. DOI:

1016/j.proeng.2015.12.09519. Gandzha, S.A. The Comparative Analysis of Permanent Magnet Electric Machines with Integer

and Fractional Number of Slots per Pole and Phase / S.A. Gandzha, A.I. Sogrin, I.E. Kiessh // Procedia Engineering. – December 2015. – 129. – Р. 408–414. DOI: 10.1016/j.proeng.2015.12.137

Application of digital twins technology for the analysis of brushless electric machines with axial magnetic flux / S.A. Gandzha, D.S. Aminov, I.E. Kiessh, B.I. Kosimov // Digital industry: state and prospects of development 2018: International scientific conference.

DOI: 10.1109/glosic.2018.8570132

Gandzha, S.A. Design of Brushless Electric Machine with Axial Magnetic Flux Based on the Use of Nomograms / S.A. Gandzha, D.S. Aminov, B.I. Kosimov // International Ural Conference on Green Energy (UralCon). – 2018. – P. 282–287. DOI: 10.1109/uralcon.2018.8544320

Gandzha, S. The development of an engineering technique for calculating magnet systems with permanent magnets / S. Gandzha, D. Aminov, I. Kiessh // 2018 International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICIEAM). – Chelyabinsk, Russia, 2018. DOI: 10.1109/icieam.2018.8728650

Ганджа, С.А. Определение оптимальных габаритных размеров для вентильных машин с аксиальным магнитным потоком (ВМАП) / С.А. Ганджа, А.С. Мартьянов // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». – 2013. – Т. 13, № 2. – С. 88–90.