Магнитоэлектрическая часть индуктора этих генераторов имеет обычную конструкцию звездообразного типа с напрессованным на магниты составным сварным цилиндром, состоящим из магнитопроводящих (полюсных башмаков) и немагнитных участков. Полюсные башмаки одной полярности (северные) переходят в полюсы втулки магнитопровода шунта, а полюсные башмаки другой полярности (южные) связаны с кольцом магнитопровода шунта. Подмагничивающая обмотка и скоба неподвижны. Бесконтактность обеспечивается наличием двух нерабочих зазоров δШ1 и δШ2. При обесточенной обмотке, параллельной постоянному магниту, магнитопровод электромагнита является обычным пассивным шунтом. При наличии тока в подмагничивающей обмотке в зависимости от величины его и направления генератор может работать в режиме регулируемого магнитного шунта, когда поток в шунте Фш имеет направление от магнита в шунт, или в режиме смешанного возбуждения, когда поток шунта изменяет направление и становится согласным с потоком Фм от постоянного магнита в воздушном зазоре и якоре. Магнитный поток шунта Фш в режиме смешанного возбуждения дополняет поток от магнита в якоре Фм. Постоянный магнит и электромагнит работают согласно на общую магнитную цепь якоря генератора.
Индукторные АБГ
Индукторнойназывается машина, у которой магнитная индукция в каждой точке рабочего зазора изменяется только по величине, а ее направление остается постоянным. Отсюда следует, что индукция в зазоре индукторных машин (ИМ) имеет пульсирующий характер и содержит переменную и постоянную составляющие. Обмотки якоря и возбуждения в ИМ находятся на статоре, а изменение во времени магнитного потока, сцепленного с обмоткой якоря, достигается за счет периодического изменения магнитного сопротивления на пути рабочего потока при вращении зубчатого ротора. Так как число зубцов на роторе можно сделать большим, ИМ характеризуются повышенными частотами тока (f≈400... 30000 Гц).
Достоинствами индукторных машин помимо способности генерировать или использовать токи повышенной частоты являются простота конструкции ротора, высокая надежность, хорошее регулирование, работоспособность в сложных окружающих условиях (при повышенных температурах, низких давлениях, присутствии агрессивных сред и т. п.).
Главный недостаток ИМ проявляется в наличии постоянной составляющей магнитного потока, которая не участвует в наведении рабочей ЭДС, но загружает магнитопровод и требует существенного увеличения его объема и массы по сравнению с обычными синхронными машинами.
Основные типы индукторных машин:
1) одноимённополюсные;
2) разноимённополюсные.
В одноименнополюсных ИМ к якорю примыкают магнитные полюсы только одной полярности. На рис. 1. а показана однопакетная одноименнополюсная ИМ.
При работе ИМ в генераторном режиме благодаря вращению ротора с каждой секцией ОЯ будет поочередно сцеплен то поток Фmах, то Фmin, вследствие чего в ОЯ наводится рабочая ЭДС. Отличие рассмотренной ИМ от обычной синхронной машины СМ заключается в том, что в СМ при идентичной форме ротора его соседние выступы имеют противоположную полярность и поток Фв изменяется не от Фmах до Фmin с сохранением полярности, а от Фmax до -Фmах с изменением полярности. Следовательно при одинаковой предельной загрузке магнитопровода (Фmax) использование потока в ИМ хуже, чем в СМ.
Параметры Xd и Xq в индукторных машинах обычно существенно больше, чем в синхронных (в 1,5...2 раза). Поэтому внешние характеристики индукторных генераторов являются крутопадающими и для стабилизации выходного напряжения необходимы относительно мощные регуляторы, воздействующие на ток возбуждения или выполненные по типу параметрических схем с LC-контуром.
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.
Вопрос 14.
Вентильно-индукторные стартёр-генераторы.(ВИСтГ)
По массо-габаритным показателям конкурент АД.
|
|
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.