Введение
Глава 1 Состояние вопроса и задачи исследования 9
1.1 Анализ электроснабжения сельскохозяйственных районов Челябинской области и значение резервных источников электроснабжения 10
1.2 Использование асинхронных машин в качестве генераторов электрической энергии 16
1.2.1 Способы возбуждения асинхронных генераторов 16
1.2.2 Схемы возбуждения асинхронных генераторов 18
1.3 Системы и схемы возбуждения синхронных машин 23
1.4 Выбор схемы возбуждения синхронных генераторов на базе асинхронной машины с фазным ротором 28
1.4.1 Схема возбуждения генератора с присоединением компаундирующего трансформатора между выводами обмотки статора и точками присоединения возбуждающих конденсаторов 29
1.4.2 Генераторная установка для резервного электроснабжения 31
1.5 Показатели надежности систем электроснабжения 32
1.6 Особенности электроснабжения сельскохозяйственных потребителей 36
1.7 Выводы и задачи исследования 39
Глава 2 Теоретические предпосылки исследования синхронного генератора на базе асинхронной машины с фазным ротором 41
2.1 Резервные источники в системе эксплуатации электрооборудования сельскохозяйственных объектов 41
2.2 Обоснование схемы соединения фаз обмотки ротора, используемой в качестве обмотки возбуждения генератора з
2.3 Теоретические предпосылки по расчету характеристик синхронного генератора 47
2.4 Выводы 52
Глава 3 Методика оценки температуры нагрева обмотки возбуждения генератора на базе асинхронной машины 54
3.1 Потери энергии в электрической машине 54
3.2 Превышение температуры частей электрической машины 57
3.3 Исходные данные для теплового расчета обмотки ротора 59
3.4 Тепловые сопротивления зубцовой зоны и лобовой части обмотки ротора. Тепловая схема замещения ротора 61
3.4.1 Тепловые сопротивления теплопроводности Rx 61
3.4.2 Тепловые сопротивления теплоотдачи 62
3.4.3 Выявление значимых источников тепла и места их выделения 63
3.4.4 Тепловая схема замещения ротора 63
3.4.5 Определение тепловых сопротивлений схемы замещения 67
3.4.6 Определение температуры нагрева лобовых и активных частей обмотки ротора 73
3.5 Выводы 76
Глава 4 Экспериментальные исследования 77
4.1 Согласование работы ДВС с требованиями синхронного генератора 77
4.2 Характеристики синхронного генератора с использованием асинхронной машины 4АНК2Б-250М4УЗ 79
4.3 Экспериментальные исследования характеристик синхронного генератора в лабораторных условиях 81
4.3.1 Описание лабораторной установки 81
4.3.2 Экспериментальное определение характеристик источника электропитания 85
4.4 Экспериментальное определение температуры нагрева обмотки ротора синхронного генератора на базе асинхронной машины с фазным ротором 86
4.4.1 Методика опытного определения температуры обмотки ротора 86
4.4.2 Экспериментальное определение температуры нагрева обмотки ротора и
сравнение с расчетными значениями 90
4.5 Оценка времени подключения устройства возбуждения резервного источника электропитания 96
4.6 Выводы 97
Глава 5 Экономическая оценка результатов исследования 99
Основные выводы 106
Список литературы 108
