|
|
Рисунок 21
Однако необходимость размещения подмагничивающих проводников внутри полого вала также связана с трудностями. Обычно ПО рассчитывают так, что ток в них максимален при холостом ходе и снижается по мере увеличения нагрузки, что способствует росту Фв и стабилизации напряжения генератора.
1.8 ПРИМЕНЕНИЕ БЭГ С ПОСТОЯННЫМИ МАГНИТАМИ
В последнее время благодаря, созданию высококоэрцитивных., магнитотвердых материалов с большой магнитной энергией существенно повысился интерес к энергетическим BЭГ. с постоянными магнитами. БЭГ с постоянными магнитами начинают широко использоваться в автономных энергетических установках, на транспорте, на летательных аппаратах и в других областях, как высоко надежные генераторы и двигатели. На их основе эффективно peaлизуются вентильные генераторы и бесконтактные двигатели постоянного тока. Широкое распространение получили БЭГ с постоянными магнитами в электромашинных преобразователях электроэнергии (преобразователях рода тока, частоты, числa фаз и т. п.), используемых как в стационарных, так и в бортовых энергоустановках.
Хорошие перспективы открываются перед генераторами с постоянными магнитами на основе РЗМ в авиационной энергетике. Как известно, авиационные электрические генераторы приводятся во вращение от авиадвигателей, у которых частота вращения вала во время полета существенно меняется. Для стабилизации частоты генерируемого тока во многих случаях применяют привод постоянной частоты вращения (ППЧВ) гидравлического или пневматического типов, который помещается между авиадвигателем и электрическим генератором, обеспечивая надежность такой системы обычно недостаточно высокая, а стоимость – большая.Поэтому в последние годы наряду с совершен-ствованием ППЧВ разрабатывают системы ПСПЧ (переменная скорость—постоянная,, частота), в которых генератор связывается непосредственно с авиадвигателем и вращается с переменной скоростью, а генерируемый ток преобразуется в полупроводниковом преобразователе частоты так, что его частота сохраняется постоянной. Как показали исследования, использование в схемах с ПСПЧ генераторов с постоянными магнитами при увеличении числа полюсов и фаз весьма перспективно. Одно из интересных направлений при разработке подобных авиационных генераторов связано с отказом от выполнения генератора в виде самостоятельного конструктивного агрегата и его поэлементном рассредоточении внутри первичной силовой установки, например, турбореактивном авиадвигателе. Постоянные магниты из РЗМ крепят непосредственно на валу компрессора авиадвигателя, а якорь размещают на корпусе авиадвигателя в наиболее удобных для этой цели местах. Такая электрическая маши на, органически объединенная с первичной силовой установкой (т. е. имеющая интегральное исполнение), обладает высоким
КПД, имеет меньшее число конструктивных деталей и узлов (в ней нет специальных подшипников, уплотнений, боковых щитов, отдельного корпуса и т. д.) и, что весьма важно, может использоваться не только как генератор, но и как стартер (в режиме электродвигателя) для запуска первичной установки. Особенно компактными и легкими получаются генераторы термоинерционного типа с постоянными магнитами из РЗМ. Например, генератор объемом 150 см3 в минутном режиме может развить. мощность I кВт при л=3000 об/мин.
1.9 БЕСКОНТАКТНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ГЕНЕРАТОРЫ С ОБМОТКАМИ ВОЗБУЖДЕНИЯ
Несмотря на достоинства БЭМ с постоянными магнитами, их применение носит ограниченный характер из-за плохих регулировочных свойств. В системах, где требуется плавное и глубокое регулирование показателей и высокий уровень их стабилизации, широко используются БЭГ с обмотками возбуждения (БЭГ с электромагнитным индуктором). Изменяя ток в обмотках, можно плавно менять магнитный поток и связанные с ним показатели БЭГ.
БЭГ с обмотками возбуждения (ОВ) прошли интересный путь развития и отличаются большим многообразием конструкций. Их эволюция сопровождается непрерывным поиском новых технических решений, осуществление которых в рапной степени опирается как на фундаментальные физические законы, так и на конструкторское творчество инженера.
В качестве возбудителя можно использовать вращающийся трансформатор ВТ, асинхронный АВ и синхронный СВ возбудители.
|
|
Вращающийся трансформатор (Рисунок 17) содержит на статоре первичную цепь с обмоткой 01 и сердечником С1, а на роторе — вторичную цепь с обмоткой О2 и сердечником С2. Сердечники С1 и С2 разделены минимально возможным
Рисунок 22 Бесконтактные электрические генераторы с обмотками возбуждения.
конструктивным зазором . При питании обмотки 01 переменным током образуется переменный магнитный поток, замыкающийся через сердечники Cl, C2 и зазор б. Этот поток наводит ЭДС в обмотке 02, подключаемой к основной обмотке возбуждения ОБ через НВ. Все процессы во вращающемся трансформаторе протекают так же, как и в обычном трансформаторе. Разница заключается лишь в ослабленной индуктивной связи между первичной и вторичной обмотками из-за дополнительного зазора в магнитопроводе. Конструции ВТ отличаются большим многообразием (одно- и многофазные, цилиндрические и торцовые и т. п.). Снижение габаритов ВТ может осуществляться путем повышения его рабочей частоты, в частности при его питании токами высших гармоник, выделяемыми из якорной цепи.
Рисунок 23 Схемы вращающегося трансформатора и асинхронного возбудителя
Достоинство ВТ — независимость процесса трансформации энергии от частоты вращения ротора БЭМ, поэтому он может использоваться в мощных синхронных бесконтактных двигателях с переменной скоростью, питаемых от преобразователей частоты, а также в системах с тихоходными БЭМ. Однако схема с ВТ имеет ряд существенных недостатков, главным из которых является необходимость проектирования первичной цепи ВТ на полную мощность цепи возбуждения БЭМ, поскольку трансформатор обеспечивает лишь электромагнитную передачу энергии от статора к ротору.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
