Наличие двух двухсторонних симметричных скосов полюсов выполненных аналогично вышеуказанному способу, при основании когтей bп.осн = τ позволяет значительно ослабить зубцовые гармоники и получить результирующую кривую В =f(x), почти не отличающуюся от синусоиды.
ПреимуществаБСГ:
1 Генератор обладает жесткими внешними характеристиками (ΔU1≈30%), хорошей перегрузочной способностью, высоким к.п.д., малой относительной мощностью возбуждения при номинальной нагрузке.
2. Отношения между токами одно, двух и трехфазного короткого замыкания имеют меньшие значения, чем у явнополюсных синхронных генераторов, что указывает на возможность более надежной работы БСГ при асимметричных нагрузках.
3. Заполнение пространства между одноименными полюсами индуктора алюминиевыми сегментами позволило уменьшить механические потери примерно на 30%. Кроме того, сегменты образуют демпферную клетку, необходимую для уменьшения качаний параллельно работающих генераторов, а также для асинхронного пуска при использовании БСГ в качестве стартер генераторов. БСГ в однофазном режиме вполне конкурентоспособен с другими синхронными генераторами.
Несомненным преимуществом БСГ является отсутствие вращающихся обмоток, высокая прочность индуктора и достаточная простота конструкции. Эти качества обеспечивают высокую надежность работы и уменьшенные затраты на эксплуатацию.
6 Синхронный АБГ с вращающимся выпрямителем
В БЭМ с вращающимся выпрямителем (бесщеточных электрических машинах) основным элементом является обычная синхронная машина, у которой на статоре находится обмотка якоря, а на роторе – олюсы из магнитомягкой стали и обмотка возбуждения, питаемая постоянным током. В отличие от обычной синхронной машины, у которой ток подается в ОВ через кольцевой щеточный контакт, в рассматриваемой машине питание ОВ осуществляется от специального возбудителя, обеспечивающего бесконтактную передачу энергии от статора к ротору электромагнитным путем. Так как при этом на ротор передается электрическая энергия переменного тока, возбудитель питает ОВ через установленный на роторе вращающийся выпрямитель, что и определяет название машины.
Типы возбудителей.
В качестве возбудителя можно использовать:
· вращающийся трансформатор (ВТ),
· асинхронный (АВ),
· синхронный (СВ) возбудители.
Вращающийся трансформатор(рис.12,а) содержит на статоре первичную цепь с обмоткой О1 и сердечником С1, а на роторе –вторичную цепь с обмоткой 02 и сердечником С2. При питании обмотки 01 переменным током образуется переменный магнитный поток, замыкающийся через сердечники Cl, C2 и зазор δ. Этот поток наводит ЭДС в обмотке 02, подключаемой к основной обмотке возбуждения ОВ. Снижение габаритов ВТ может осуществляться путем повышения его рабочей частоты, в частности при его питании токами высших гармоник, выделяемыми из якорной цепи.
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. Недостатки — необходимость проектирования первичной цепи ВТ на полную мощность цепи возбуждения БЭМ, поскольку трансформатор обеспечивает лишь электромагнитную передачу энергии от статора к ротору.
Асинхронный возбудитель (рис.12,б) представляет собой обычную асинхронную машину с первичной и вторичной распределенными многофазными (обычно трехфазными) обмотками 01 и 02, уложенными в пазах цилиндрических шихтованных магнитопроводов.
Рисунок 12 – Схемы вращающегося трансформатора (а) и асинхронного возбудителя (б)
Рисунок 13 – Схема асинхронного возбудителя
Обмотка 01 питается переменным током и создает магнитный поток, вращающийся встречно по отношению к ротору, так что АВ работает со скольжениями S>l. Зажимы об мотки 02 соединены с входом ВВ. В обмотке О2 наводится ЭДС, пропорциональная скольжению s, которая и используется для питания ОВ через ВВ. Поскольку на 02 действует тормозящая электромагнитная сила, компенсируемая моментом на валу БЭМ, асинхронный возбудитель не только обеспечивает трансформаторную передачу электрической энергии от статора к ротору, но и преобразует механическую энергию в электрическую, т. е. служит усилителем электрической мощности.
Достоинства АВ — его конструктивная простота и относительно малая электромагнитная постоянная времени, что улучшает быстродействие регулирования БЭМ.
Синхронный возбудитель (СВ) представляет собой обычный синхронный генератор с полюсами на статоре (рис.13). Полюсы (рис. 3) охвачены обмоткой возбуждения возбудителя ОВВ, питаемой постоянным током, а многофазная обмотка якоря возбудителя ОЯВ со своим сердечником находится на роторе и подсоединяется к ОВ через вращающийся выпрямитель. БСМ с синхронным возбудителем имеют наименьшие мощности управляющих и регулирующих цепей, что выгодно отличает их от БСМ с ВТ и АВ. Недостаток СВ— повышенные по сравнению с ВТ и АВ электромагнитные постоянные времени и инерционность регулирования.
Синхронные возбудители не имеют демпферных обмоток на полюсах в отличие от обычных синхронных генераторов, поскольку демпферные обмотки снижают быстродействие регулирования машины.
Устройство и принцип работы БЭМ с ВВ. Для синхронных генераторов с СВ и ВВ существенное значение приобретает проблема самовозбуждения. Принципиально самовозбуждение может осуществляться за счет остаточного намагничивания стальных сердечников. Однако во многих случаях надежность такого вида возбуждения оказывается низкой, а инерционность выхода на режим — недопустимо большой. Поэтому в бесконтактных генераторах с СВ вводится дополнительный элемент — подвозбудитель, обеспечивающий быстрое и надежное возбуждение СВ. Подвозбудитель представляет собой синхронный генератор с постоянными магнитами на роторе. Общий компоновочный эскиз генератора с СВ и П приведен на рис. 14
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.