ПУЛЬСАЦИИ ВЫПРЯМЛЕННОЙ ЭДС ВЕНТИЛЬНОГО ГЕНЕРАТОРА

Б.Н. Гомберг; А.И. Согрин; Н.Н. Мехваник

doi:10.14529/power190211

Авторы

Б.Н. Гомберг АО «НПО «Электромашина», г. Челябинск
А.И. Согрин Южно-Уральский государственный университет
Н.Н. Мехваник АО «НПО «Электромашина», г. Челябинск

DOI:

https://doi.org/10.14529/power190211

Ключевые слова:

вентильный генератор, якорная обмотка, выпрямитель, пульсации выпрямленного напряжения, коэффициент пульсаций

Аннотация

Рассмотрены способы снижения пульсаций выпрямленного напряжения вентильных генераторов, построенных на базе синхронных электрических машин, широко применяемых в автономных системах электрооборудования. Произведена систематизация понятий, характеризующих пульсации, выявлены величины, позволяющие получить их количественную оценку. Для этого выполнено сравнение вентильных генераторов, различающихся числом фаз и схемой полупроводникового выпрямителя. Процессы выпрямления рассматривались в режиме холостого хода генераторов. В рассмотрение принимались вентильные генераторы с четным и нечетным числом фаз, якорные обмотки которых образованы трехфазными группами. Рассмотрены однополупериодные и двухполупериодные схемы выпрямления. В качестве параметров, характеризующих пульсации, выбраны: относительный размах значений выпрямленной ЭДС, пульсность и коэффициент пульсации схемы выпрямления, определяемые по общепринятым методикам и соотношениям. По результатам проведенного анализа показано, что качество выпрямленного напряжения при двухполупериодных схемах выпрямления зависит как от количества фаз генератора, так и от того, четным или нечетным является их число, в то время как при однополупериодных схемах выпрямления качество выходного напряжения определяется только количеством фаз генератора. Сделано заключение о том, что наилучшие показатели при сравнительно небольшом числе фаз могут быть получены при использовании агрегатированного генератора, обмотка якоря которого разделена на две части, смещенные на 30 эл. град. друг относительно друга и соединенные с раздельными мостовыми выпрямителями, включенными последовательно или параллельно относительно нагрузки. Такой генератор может рассматриваться как один из приемлемых вариантов обеспечения высоких требований по ограничению пульсаций выпрямленного напряжения энергоустановки.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Библиографические ссылки

Балагуров, В.А. Электрические генераторы с постоянными магнитами / В.А. Балагуров, Ф.Ф. Галтеев. – М.: Энергоатомиздат, 1988. – 280 с.

Ahmad Saad Aladsani. Design of a Multiphase Hybrid Permanent Magnet Generator for Series Hybrid EV / Ahmad Saad Aladsani, Omid Beik // IEEE Transactions on Energy Conversion. – 2018. – Vol. 33, iss. 3. – P. 1499–1507. DOI: 10.1109/TEC.2018.2828027

Brown, G. Aviation Electricity and Electronics – Power Generation and Distribution / G. Brown, L. Bovender. – Naval Education and Training Professional Development, 2002. – 68 p.

Duran, M. Recent advances in the design, modeling and control of multiphase machines – Part 2 / M. Duran, F. Barrero // IEEE Transactions on Industrial Electronics. – 2016. –Vol. 63, no. 1. – P. 459– 468. DOI: 10.1109/TIE.2015.2448211

Al-Adsani, A.S. Comparison of three- and nine-phase hybrid permanent magnet generator / A.S. Al-Adsani, N. Schofield // IEEE Transactions on Industrial Electronics. – 2009. – P. 3880–3885. DOI: 10.1109/IECON.2009.5415351

Соловьев, В.А. Моделирование тягового генератора и стенда для его испытания / В.А. Соловьев // Наука и образование. – 2013. – № 3. – С. 385–412.

Siavash Sadeghi. Wide operational speed range of five-phase permanent magnet machines by using different stator winding configurations / Siavash Sadeghi, L. Guo, H.A. Toliyat, L. Parsa // IEEE Transactions on Industrial Electronics. – 2012. – Vol. 59, no. 6. – P. 2621–2631. DOI: 10.1109/TIE.2011.2164771

Jordan, S. Winding Configurations for Five-Phase Synchronous Generators with Diode Rectifiers / S. Jordan, D. Manolopoulos Charalampos, J.M. Apsley // IEEE Transactions on Industrial Electronics. – 2016. – Vol. 63, no. 1. – P. 517–525. DOI:10.1109/TIE.2015.2493507

Jordan, S. Diode Rectification of Multiphase Synchronous Generators for Aircraft Applications / S. Jordan, J.M. Apsley // Transactions of Energy Conversion Congress and Exposition. – 2011. – P. 3208– 3215. DOI: 10.1109/ECCE.2011.6064201

Comparison of conventional and unconventional 5-phase PM motor structures for naval applications / F. Scuiller, E. Semail, J.F. Charpentier, S. Clenet // IASME Transfctions. – 2004. –Vol. 1, no. 2. – P. 365–371.11. Levi, E. Multiphase electric machines for variable-speed applications / E. Levi // IEEE Transactions on Industrial Electronics. – 2008. – Vol. 55. – P. 1893–1909. DOI: 10.1109/TIE.2008.918488

Xing-yuan, Li. Performance of a Double-Star Synchronous Generator with Bridge Rectified Output / Li Xing-yuan, O.P. Malik // IEEE Transactions on Energy Conversion. – 1994. – Vol. 9, no 3. – P. 613– 619. DOI: 10.1109/60.326482

Development of a New Permanent-Magnet BLDC Generator Using 12-Phase Half-Wave Rectifier / Z.R. Zhang, Y.G.Yan, S.S.Yang, B.Zhou // IEEE Transactions on Industrial Electronics. – 2009. –Vol. 56, no. 6. – P. 2023–2029. DOI: 10.1109/TIE.2009.2016511

Методика сопоставительной оценки вариантов вентильного генератора / С.И. Маслов, Г.С. Мыцык, Хлаинг Мин У, Ян Наинг Мьинт // Вестник МЭИ. – 2014. – № 1. – С. 50–58.

Shamsi-Nejad M.A., Nahid-Mobarakeh B., Pierfederici S., Meibody-Tabar F. Fault Tolerant and Minimum Loss Control of Double-Star Synchronous Machines Under Open Phase Conditions / M.A. Shamsi- Nejad, B. Nahid-Mobarakeh, S. Pierfederici, F. Meibody-

Tabar // IEEE Transactions on Industrial Electronics.– 2008. – Vol. 55, no. 5. – P. 1956–1965. DOI: 10.1109/tie.2008.918485

Investigation on Multi-Star Structures For Large Power Direct-Drive Wind Generator / D. Vizireanu, S. Brisset, X. Kestelyn et al. // Electric Power Components and Systems. – 2007. – Vol. 35, no. 2. – P. 135–152. DOI: 10.1080/15325000600891093

Polyphased modular direct-drive wind turbine generator / D. Vizireanu, X. KIestelyn, S. Brisset et al. // Transactions on 2005 European Conference on Power Electronics and Applications. – 2005. – P. 1–9. DOI: 10.1109/EPE.2005.219658

A starter-generator for a diesel power plant / S.G. Voronin, A.I. Sogrin, P.O. Shaburov, B.D. Shumakov // Russian Electrical Engineering. – 2013. – Vol. 84, iss. 10. – P. 556–559. DOI: 10.3103/s1068371213100118

Жерве, Г.К. Обмотки электрических машин / Г.К. Жерве. – Л.: Энергоатомиздат. Ленинград. отд., 1989. – 400 с.

А. с. 79623 СССР. М. кл.3/28. Трехфазный генератор / М.В. Липковский. – № 375375; заявл. 16.02.1948; опубл. 1965 г. Бюл. № 18. – 2 с.: ил.