WWW.MASH.DOBROTA.BIZ
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - онлайн публикации
 

«УДК 621.313.12.001.2 + 621.31.018.782.3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ В АКСИАЛЬНОМ ГЕНЕРАТОРА ПОСТОЯННОГО ТОКА ––––––– PILOT STUDIES OF TRANSITION PROCESSES ...»

– 2018

БУЛАТОВСКИЕ ЧТЕНИЯ СБОРНИК СТАТЕЙ

УДК 621.313.12.001.2 + 621.31.018.782.3

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ

В АКСИАЛЬНОМ ГЕНЕРАТОРА ПОСТОЯННОГО ТОКА

–––––––

PILOT STUDIES OF TRANSITION PROCESSES IN AXIAL THE GENERATOR OF

THE DIRECT CURRENT

Пауков Дмитрий Викторович Paukov Dmitry Viktorovich Lecturer, Department of Aviation Complexes преподаватель кафедры авиационных комплексов and the Design of Aircrafts, и конструкции летательных аппаратов, VUNC VVS «VVA» branch in Chelyabinsk филиал ВУНЦ ВВС «ВВА» (г. Челябинск) Аннотация. Представлены экспериментальные исследования Annotation. Pilot studies of transition processes in the axial generator of a direct curпереходных процессов в аксиальном генераторе постоянного rent are presented .

тока .

Ключевые слова: аксиальный генератор постоянного тока; Keywords: axial generator of a direct current; electromechanical converters of energy;

электромеханические преобразователи энергии; многофазная multiphase electrical machine; an electroэлектрическая машина; электротехнический комплекс на базе technical complex on the basis of cars of an машин аксиальной конструкции. axial design .

Ш ироко распространенные сегодня цилиндрические (радиальные) конструкции электрических машин, используемых в качестве генераторных установок, имеют ряд серьезных конструктивных недостатков, а именно: сложность конструкции; сложную технологию изготовления изза необходимости штамповки листов магнитопроводов статора и ротора; высокую стоимость из-за большого расхода электротехнической стали, связанного с высоким процентом ее отходов при штамповке; большие размеры; малую жесткость конструкции; неблагоприятные условия теплоотдачи, охлаждения и вентиляции [1, 2]. Таким образом, разработка более перспективных, а именно – аксиальных конструкций электрических машин для САЭ является актуальной задачей .

Аксиальная конструкция имеет ряд преимуществ по сравнению с радиальными электрическими машинами: меньшие размеры; благоприятные условия теплоотдачи; существенное упрощение обмоточных работ; практически безотходное использование магнитных материалов, а также способность сглаживать пульсации напряжения при порывах ветра ввиду большого момента инерции ротора .

Группой ученых под руководством профессора Гайтова Б.Х с участием автора разработан ряд генераторов аксиальной конструкции [3–5], магнитопроводы которых изготовлены по перспективной технологии [6] .

В целях подтверждения основных теоретических положений по исследованию аксиального бесконтактного генератора постоянного тока [5] изготовлен экспериментальный образец мощностью 1,5 кВт и выполнен комплекс экспериментальных исследований [7, 8] .

В программу экспериментальных исследований входило:

– определение параметров машины;

– построение электромеханических характеристик;

– определение КПД .

Ставилась задача смоделировать работу системы электроснабжения в реальных условиях, оценить влияние входных параметров на выходные .

Программа эксперимента включает в себя:

– разработку рационального экспериментального стенда, позволяющего имитировать работу генератора в условиях, близких к реальным;



– определение параметров экспериментальных образцов;

– снятие зависимости Uвых = f(Uфэп) при nр = const;

– снятие зависимости Uвых = f(nр) при Uфэп = const;

– снятие зависимости Uвых = f(Ia) при nр = const и Uфэп = const .

Определение мощности на входах генератора производилось методом определения мощности, потребляемой приводным асинхронным двигателем (АД) с учетом потерь в этом двигателе и электрической мощности, потребляемой якорной цепью питания машины от источника постоянного тока (ИПТ). Определение мощности на выходе проводилось также прямым методом: ваттметром в цепи нагрузки [9] .

Для того чтобы смоделировать работу системы в реальных условиях и обеспечить качественное измерение экспериментальных данных, предусмотренных программой эксперимента, необходимо чтобы экспериментальный стенд удовлетворял следующим требованиям:

– 2018

БУЛАТОВСКИЕ ЧТЕНИЯ СБОРНИК СТАТЕЙ

– обеспечение независимых друг от друга и резкопеременных колебаний поступления энергии на механический и электрический входы устройства;

– обеспечение плавного и управляемого регулирования одной из входных величин при жестко зафиксированной другой;

– обеспечение проведения эксперимента по управлению (стабилизации) выходного напряжения генератора при входных параметров мощностей .

Электрическая схема экспериментального стенда представлена на рисунке 1 .

Рисунок 1 – Схема экспериментального стенда

Стенд состоит из блока имитации вращательного движения, приводящего в движение ротор исследуемой системы, и источника постоянного тока (ИПТ), питающего якорную цепь (обмотка возбуждения) генератора .

Блок имитации вращательного движения (см. рис. 1) состоит из преобразователя частоты (ПЧ), питающего асинхронный двигатель серии 4А, мощностью 0,75 кВт, который с помощью ремённой передачи соединён с валом генератора. Преобразователь частоты позволяет изменять скорость вращения ротора в широких пределах. Блок источника постоянного тока, питающего якорную цепь генератора, состоит из лабораторного автотрансформатора (ТР1), двухполупериодного выпрямителя и сглаживающего фильтра .

Вольтметры V1-V2 обеспечивают контроль уровня напряжения в входной (от ИПТ) и выходной цепях генератора, амперметры А1-А2 – тока в тех же цепях .

Во входную и выходную цепь имеется возможность включения ваттметров .

В качестве нагрузки использовался регулируемый трехфазный реостат (Rнагр) .

Результаты измерений параметров исследуемой системы приведены в таблице 1, полученные экспериментальные зависимости приведены на рисунках 2–4 .

Таблица 1 – Результаты измерений параметров исследуемой системы

–  –  –

Зависимости Uвых = f(nвращ) при Uипт = const привсдены на рисунке 2. Регулировочная характеристика Uвых = f(Uипт) при nвращ. = const и Rr = var приведена на рисунке 3. Из характеристики видно, что регулировать выходное напряжение можно путём изменения напряжения, подаваемого на обмотку возбуждения постоянного тока от ИПТ .





Внешняя характеристика представлена на рисунке 4 .

–  –  –

Как известно, для определения КПД необходимо знать уровни потребляемой мощности Р1 и отдаваемой мощности Р2. Потребляемая мощность определяется как сумма полезной мощности и потерь P1 = P2 + PЭЛ1 + PЭЛ 2 + PЭЛ 3 + РЭЛвозб1 + РЭЛвозб2 + РЭЛдоп + РС1 + РС 2 + РС 3 + Р Д + РМХ, (1.1),

–  –  –

Экспериментально КПД определялся как отношение измеренной электрической мощности на выходе установки к суммарной мощности, поступающей на «вход» машины .

Мощность, поступающая от блока ИПТ, рассчитывалась непосредственно по показаниям амперметра и вольтметра включенных в соответствующую цепь .

Мощность, поступающая от блока имитации вращательного движения рассчитывалась путем измерения мощности потребляемой приводным электродвигателем с учетом его КПД .

Основными практическими результатами экспериментальных исследований можно считать то, что экспериментально доказана работоспособность конструкции, а также возможность управления разработанной системой электроснабжения и, следовательно, возможность стабилизации её выходных параметров .

Проведенное экспериментальное исследование подтвердило работоспособность конструкции элементов системы электроснабжения, правильность теоретических положений работы, показало более высокую эффективность, поэтому её применение для обеспечения электроэнергией воздушных судов вместо серийных устройств и систем позволяет повысить эксплуатационные показатели этих систем .

Последнее качество разработки представляется весьма ценным для практического применения .

– 2018

БУЛАТОВСКИЕ ЧТЕНИЯ СБОРНИК СТАТЕЙ

–  –  –

1. Гайтова Т.Б., Кашин Я.М. Нетрадиционные электротехнические комплексы. Теория, расчет и конструкции : монография. – Краснодар : КВАИ, 2004. – 406 с .

2. Система автономного электроснабэения на базе аксиальных электромагнитных устройств / Т.Б. Гайтова [и др.] // Труды Кубанского государственного аграрного университета. – 2011. – № 33. – С. 205–209 .

3. Пат. РФ № 2450411, 12.01.2011 г. Аксиальная двухвходовая бесконтактная электрическая машинагенератор / Гайтов Б.Х., Кашин Я.М., Гайтова Т.Б., Кашин А.Я., Пауков Д.В., Голощапов А.В .

4. Пат. РФ № 2465706, 25.03.2011 г. Стабилизированный аксиальный бесконтактный генератор постоянного тока / Гайтов Б.Х., Кашин Я.М., Гайтова Т.Б., Кашин А.Я .

5. Пат. РФ № 2470446, 27.05.2011 г. Стабилизированный аксиальный генератор постоянного тока / Гайтов Б.Х., Кашин Я.М., Гайтова Т.Б., Кашин А.Я., Пауков Д.В .

6. Пат. РФ № 2475924, 19.08.2011 г. Способ изготовления магнитопроводов аксиальных электрических машин / Гайтов Б.Х., Кашин Я.М., Автайкин И.Н., Гайтова Т.Б., Кашин А.Я., Пауков Д.В .

7. Кашин Я.М., Кашин А.Я., Пауков Д.В. Обоснование и разработка перспективных конструкций генераторных установок для систем автономного электроснабжения // Известия вузов. Электромеханика. – 2012. – № 1. – С. 46–53 .

8. Пауков Д.В., Кашин Я.М. Исследования переходных процессов в электромеханических преобразователях энергии (ЭМПЭ). Математическая модель аксиального генератора постоянного тока (АГПТ) // Научный поиск .

Материалы девятой научной конференции аспирантов и докторантов. – Челябинск, 2017. – С. 54–61 .

9. Котеленец Н.Ф., Акимова Н.А., Антонов М.В. Испытания, эксплуатация и ремонт электрических машин :

учеб. для вузов. – М. : издат. центр «Академия», 2003. – 384 с .

References:

1. Gajtova T.B. Kashin Jа.M., Unconventional Electrotechnical complexes. Theory calculation and design : Monograph. – Krasnodar : KWAI, 2004. – 406 р .

2. Auxiliary power supply system based on the axial electromagnetic devices / T.B. Gajtova [etc.] / Works of the Kuban State Agrarian University, 2011. –№ 33. – Р. 205–209 .

3. Patent for invention RUS № 2450411, 12.01.2011. Axial dvuhvhodovaja non-contact electric machinegenerator / Gajtov B.h., Kashin Ya.M., Gajtova T.B., Kashin A.Ya., Paukov D.V., Goloshchapov A.V .

4. Patent for invention RUS № 2465706, 25/03/2011. Stabilized axial proximity DC generator / Gajtov B.H., Kashin Ya.M., Gajtova T.B., Kashin A.Ya .

5. Patent for invention RUS № 2470446, 27/05/201. Stabilized axial DC generator / Gajtov B.H., Kashin Ya.M., Gajtova T.B., Kashin A.Y., Paukov D.V .

6. Patent for invention RUS № 2475924, 19/08/2011. Method of manufacture of magnetic axial electrical machines / Gajtov B.H., Kashin Ya.M., Avtajkin I.N., Gajtova T.B., Kashin A.Ya., Paukov D.V .

7. Kashin Ya.M., Kashin A.Ya., Paukov D.V. Justification and development of promising designs for systems with autonomous generator supply // Izv. Universities. Electromechanics. – 2012. – № 1. – P. 46–53 .

8. Paukov D.V., Kashin Ya.M. Studies on transient electromechanical energy converters (JeMPJe). Mathematical model of axial DC generator (AGPT) // Scientific search. Materials of the ninth Conference of graduate students and doctoral candidates. – Chelyabinsk, 2017. – P. 54–61 .

9. Kotelenets N.F., Akimova N.A., Antonov M.V. Testing, maintenance and repair of electrical machines : textbook for higher education institutions. – М. : Publisher. Center «Academy», 2003. – 384 p .






Похожие работы:

«Кориеева Надежда Александровна Психологические особенности социального лицемерия учител как профессионально обусловленной деформации 19.00.07 — педагогическая психология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата психологических наук Москва...»

«: +7(7172)727-132 (844)278-03-48 (473)204-51-73 (343)384-55-89 (843)206-01-48 (861)203-40-90 (391)204-63-61 (495)268-04-70 (831)429-08-12 (383)227-86-73 (863)308-18-15 (846)206-03-16 (812)309-46-40 (845)249-38-78 (347)229-48-12, : rxf@nt-rt.ru www.reflex.nt-rt.ru Refle...»

«Сценарий 25летнего юбилея школы Звучит музыка "Как здорово, что все мы здесь." "С днём учителя Вас" 1-Ведущий:Добрый день, дорогие друзья! Добрый день, дорогие коллеги! 2-Ведущий: Добрый день, дорогие гости! Поздравляем вас с Днём учителя. 1-ученик: Ахмед Учитель!...»

«Кирилл Казанцев Авторитет из детдома Серия "Воровская любовь" текст предоставлен издательством http://www.litres.ru/pages/biblio_book/?art=4998547 Кирилл Казанцев. Авторитет из детдома: Эксмо; Москав; 2013 ISBN 978-5-699-62915-2 Аннотация Детдомовцы Пашка Анкудов и Колька Копоть были не разлей вода. Однажды директор детдома – садист и подо...»

«А.Е. Козлов Новосибирский государственный педагогический университет Соотношение мортального и провинциального кодов в русской литературе XIX века Аннотация: В статье на материале русской литературы XIX века рассматривается соотношение мортального и провинциального кодов. Изучение сюжета о мертвом теле пок...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации ФГБОУ ВО "Уральский государственный педагогический университет" Институт социального образования Факультет международных отношений и социально-гуманитарных коммуникаций Кафедра технологий социальной работы Организация социальной работы в реабилитационном центре для наркозависим...»

«algebra_gdz_7_klass_makarovich.zip Что сколачивать это скоренько греховное словно в какой-то паремии троеперстное ущемление для начинающей. Отбраковывающие вымирания шелкопряды и так лязгают от беззаконной невежест...»

«С0. Гладкова Ольга Дмитриевна МОНИТОРИНГ КАЧЕСТВА ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ЯЗЬШОВОИ ПОДГОТОВКИ БУДУЩИХ СПЕЦИАЛИСТОВ В УСЛОВИЯХ ИНФОРМАЦИОННОЙ МЕТОДИЧЕСКОЙ СРЕДЫ КАФЕДРЫ 13.00.08 теория и методика профессионального образования Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук Тула-2010...»




 
2019 www.mash.dobrota.biz - «Бесплатная электронная библиотека - онлайн публикации»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.