Сравнительная оценка схем соединения обмоток синхронных генераторов в составе источников постоянного тока

Сергей Анатольевич Воронин ,А А Давлатов ,Николай Васильевич Клиначев ,Д В Пауков

doi:10.14529/power200311

Abstract

The article deals with the schemes of DC sources based on a multiphase synchronous generator with excitation from permanent magnets and a rectifier. It evaluates various options for constructing circuits with the number of phases changing from two to ten along with the different generator windings connections, i.e. N-beam star and a closed ring of N sections. It is proved that, ceteris paribus compared to multiphase windings in terms of specific electric losses, windings with a small, i.e. 2 to 4, number of phases are preferable. The advantages of closed multiphase windings compared to open windings in terms of specific electric losses and maintaining output characteristics during single failures. Mathematical models were used to analyze the ripple of the rectifier output voltage for a different number of phases and various schemes of the windings connection, both in the normal mode and with the faulty rectifier diodes. The influence of the inductance of the generator winding on the value of voltage ripples is estimated. The authors make a conclusion that the closed windings are significantly more preferable as far as the rectified voltage ripples are concerned.

Highlights

Постановка задачи исследования Вариант построения источников постоянного тока по схеме синхронный генератор – преобразователь переменного тока в постоянный широко распространён в различных областях техники [1–6]
С помощью математических моделей проведён анализ пульсаций выходного напряжения выпрямителя для различного числа фаз и различных схем соединения обмоток как в штатном режиме
Ser. Power Engineering, 2020, vol 20, no

Summary

Электромеханические системы

С помощью математических моделей проведён анализ пульсаций выходного напряжения выпрямителя для различного числа фаз и различных схем соединения обмоток как в штатном режиме, так и при обрыве диодов в выпрямителе. Хотя при одном и том же числе фаз генератора возможны различные варианты схем соединения его обмотки, которые могут влиять на суммарные электрические потери и пульсации выпрямленного напряжения не только в штатном режиме, но и при обрыве фазной обмотки или выпрямительного диода. Задачей настоящей статьи является оценка влияния числа фаз и схемы соединения обмотки генератора на электрические потери в генераторе и форму выпрямленного напряжения, на основе которой возможен выбор конкретного варианта схемы источника постоянного тока на основе синхронного двигателя. Воронин С.Г., Клиначев Н.В., Давлатов А.М., Пауков Д.В. 3. Схема соединения замкнутой обмотки генератора: а – при чётном N числе фаз, равном 6; б – при нечётном N числе, равном 5 а). А при нечётном согласно рис. 5б – выражение (3б) где φn – угол между векторами фазной ЭДС – Еn и результирующей ЭДС – Е

Для разомкнутой обмотки результирующая

ОБРАЗЕЦ ЦИТИРОВАНИЯ

FOR CITATION