Конструкция синхронного гидрогенератора

1. Конструкция синхронного гидрогенератора

2. Явнополюсный ротор синхронного генератора

3. Внешний вид синхронного турбогенератора

4. Ротор явнополюсного генератора

5. Конструкции явнополюсного (а) и неявнополюсного (б) роторов

1 – полюсы ротора
2 – обмотка возбуждения
3 – контактные кольца

6. Магнитное поле ротора (индуктора) синхронной машины

7. Распределение индукции в зазоре явнополюсной синхронной машины

8. Конструктивная схема трёхфазного генератора

9. Принцип действия синхронной машины

а - холостой ход; б – генератор;
в - двигатель

10. Реакция якоря в автономном генераторе при различном характере нагрузки

11. Схема замещения и векторная диаграмма обмотки статора явнополюсной синхронной машины

U 1 R1 I 1 E E1d E1q E 0
E jX I 1; E1d jX d I 1d ; E1q jX q I 1q
U 1 E 0 R1 I 1 jX I 1 jX 1d I 1d jX 1q I 1q
двигатель; генератор

12. Схема замещения обмотки статора неявнополюсной синхронной машины

U 1 R1 I 1 E E a E 0
E jX I 1; E a jX a I 1
U 1 E 0 R1 I 1 jX I 1 jX a I 1 E 0 I 1 R1 jX c
Xd Xq X a; Xc X X a
двигатель; генератор

13. Векторная диаграмма неявнополюсной синхронной машины

а - двигатель
б - генератор

14. Векторная диаграмма работы автономного генератора при переменном характере нагрузки

15. Характеристика холостого хода синхронной машины

коэффициент насыщения
kн ac / ab

16. Внешние и регулировочные характеристики автономного синхронного генератора при различном характере нагрузки

17. Угловые характеристики синхронной машины

0c 0b bc U1 cos E0 X d I1d ; ac U1 sin X q I1q
I1d
U1 cos E0
U sin
I1 sin ; I1q 1
I1 cos
Xd
Xq
P mU1I1 cos mU1I1 cos( )
mU1 ( I1 cos cos I1 sin sin )
mU1 ( I1q cos I1d sin )
U1 sin
U1 cos E0
mU1
cos
sin
X
X
q
d
mU12
mU12
mU1E0
sin cos
cos sin
sin
Xq
Xd
Xd
mU1E0
mU12 1
1
sin
sin 2 M 1 M 1 / z p
Xd
2 X q X d
M
mz pU1E0
1 X d
mz pU12 1
1
sin
sin 2
2 1 X q X d

18. Угловые характеристики явнополюсной синхронной машины

M ( )
mz pU1E0
1 X d
mz pU12 1
1
sin
sin 2 M 0 ( ) M р ( )
2 1 X q X d

19. Синхронизирующий момент синхронной машины

P Pс ; M M с
Pс
Pс
mz pU1E0
Xd
P
M
P
M
; Mс
Pс
; Mс
mz pU12 1
mz pU1E0
mz pU12 1
1
1
cos
cos
2
M
cos
cos 2
с
2 Xq Xd
1 X d
2 1 X q X d

20. Угловая (а) и механическая (б) характеристики неявнополюсной синхронной машины

M
mz p E0U1
1 X d
sin M max sin
Xd Xq
M 1 M M c J 0 0 1 0
M 2 M M c J 0 0 2 2 1

21. Асинхронный пуск

d
J d 2
J
M max sin M т
dt
z p dt 2
2
J d
d
d
1s
M max sin M т d ;
2 z p dt
dt
J 12
d s 2 M max sin M т d
2z p
2
J 12
2
2 z p d s M max sin M т d
s
0
п
1
условие пуска sп 2
0
1
условие самозапуска sп 1 2
0
1
1
1 mт2 mт arcsin mт ;
2
mт M т / M max 1,0; 0 z p M max / J

22. Конструктивная схема пусковой (успокоительной) короткозамкнутой обмотки (б), расположенной в пазах полюсного наконечника (а)

23. Колебания синхронной машины

M дин M у M 0
M дин
J d 2
d
;
M
k
k
; M M с
у
у
у
2
z p dt
dt
J d 2
d
k
M с 0
у
2
z p dt
dt
2
kу z p
J
1,2 2 02
kу z p
2J
Mсzp
J
02 2
0
j 2 2
0
; 02 2 ; 0
Mсzp
J
0
C1e 1t C2e 2t
Ce t sin( t )
d
1C1e 1t 2C2e 2t
dt
C e t sin( t )
C1
(0) 2 (0)
1 2
C2 (0) C1
C e t cos( t )
(0) C sin
(0) C ( cos sin )

24. Регулирование коэффициента мощности синхронного двигателя

25. Пакет сердечника (а) и листы пакета (б-д) ротора реактивного двигателя

26. Принцип действия реактивного двигателя

а – холостой ход;
Mр
б – нагрузка;
в – неустойчивое равновесие
mz pU12 1
1
sin 2 M р max sin 2
2 1 X q X d

27. Элементы конструкции ротора гистерезисного двигателя

Магнитные
характеристики
материала активного
слоя ротора
1 – вал
2 – втулка
3 – кольца активного слоя
Mг
zp
2
wгV kF1Фр sin

28. Принцип действия гистерезисного двигателя

а – холостой ход;
б – синхронный режим; в – асинхронный режим

29.

Физическая модель
гистерезисного
двигателя

30. Угловая (а) и механическая (б) характеристики гистерезисного двигателя

31. Принцип действия шагового двигателя с активным ротором

32. Принцип действия реактивного шагового двигателя

33. Условие устойчивости шагового двигателя

34. Характеристики шагового двигателя

f пр / f 0 2n 1 kн ( kн ) / 2
kн M н / M с max

35.

36. Уравнение механической характеристики вентильного двигателя

Pэм mE0 I1 cos mE0 I1q ; M Pэм /
ab U1 sin I1Z1 sin I1Z1 sin[( / 2 ) ]
I1 ( X 1 cos R1 sin ) I1q X 1 I1d R1
bc U1 cos E0 I1Z1 cos I1Z1 cos[( / 2 ) ]
I1 ( R1 cos X 1 sin ) I1q R1 I1d X 1
I1q
U1R1 cos U1 X 1 sin E0 R1
R12 X 12
E0 4,44w1kоб1 f1Ф 0 m CeФ 0 m ; Ce z p w1kоб1 / 2
X 1 X с 2 f1Lс z p Lс R1 ; z p Lс / R1
M
mCeФ 0 m
U1 (cos sin ) CeФ0 m
2
R1 1 ( )
mCeФ 0 m U1 CeФ 0 m
R1 1 ( ) 2
0; U1 const;Ф 0 const
R1 1 ( ) 2
U1
M
2
CeФ 0 m
m CeФ 0 m

37. Механические (а, б) и регулировочные (в) характеристики вентильного двигателя