Введение
Глава 1. Состояние и перспективы применения регулируемого электропривода в механизмах собственных нужд электростанций 13
1.1. Единая энергетическая система России 13
1.2. Механизмы собственных нужд электростанций 15
1.3. Традиционные электроприводы механизмов СН 21
1.4. Частотно-регулируемых электропривод в механизмах СН 22
1.5. Вентильно-индукторных электропривод для механизмов СН 25
Выводы по главе 27
Глава 2. Вентильно-индукторный двигатель. Общие сведения 28
2.1. Структурная схема вентильно-индукторного двигателя. 28
2.2. Особенности конструкции индукторной машины 29
2.3. Конструктивные исполнения ВИД 30
2.4. Принцип действия ВИД 31
2.5. Алгоритмы коммутации фаз ИМ для ВИД 36
2.6. Связь между частотой возбуждения фаз ИМ /и частотой вращения ротора л 38
2.7. Коэффициент электромагнитной редукции ВИД 39
2.8. Кривые тока фаз ИМ 39
2.9. Магнитное поле в ИМ 41
2.10. Кривая изменения мгновенного момента фазы ВИД 44
2.11. Достоинства и недостатки ВИД 46
2.12. Области применения ВИД 47
Выводы по главе 48
Глава 3. Электромеханическое преобразование энергии в ИМ для ВИД 50
3.1. Формула баланса энергий и мощностей в ИМ 50
3.2. Графическая интерпретация энергии магнитного поля и коэнергии 53
3.3. Семейство кривых намагничивания фазы ИМ 55
3.4. Мгновенный момент ИМ 56
3.5. Мгновенный момент для линейной магнитной системы 58
3.6. Индуктивность фазы ИМ в зависимости от углового положения ротора 59
3.7. Кривые изменения мгновенного тока и момента фазы в функции углового положения ротора при линейной магнитной системе 61
3.8. Энергетическая диаграмма интегрального типа 64
Выводы по главе 65
Глава 4. Методика проектирования ИМ для ВИД 66
4.1. Выбор главных размеров 66
4.2. Выбор электромагнитных нагрузок 68
4.3. Выбор числа фаз и конфигурации магнитной системы 70
4.4. Выбор воздушного зазора 72
4.5. Выбор ширины полюсов статора и ротора 73
4.6. Выбор высоты полюсов статора и ротора 76
4.7. Выбор высоты ярма статора и внешнего диаметра ИМ 77
4.8. Выбор высоты ярма ротора и диаметра вала 79
4.9. Проектирование обмотки 80
4.10. Тепловой расчет 82
4.11. Механический расчет ротора ИМ 86
4.12. ВИД для механизмов СН электростанций 88
Выводы по главе 89
Глава 5. Математические модели для анализа электромагнитных процессов в ВИД 91
5.1. Некоторые замечания 91
5.2. Быстрая математическая модель 92
5.2.1. Общие положения 92
5.2.2. Быстрая математическая модель для расчета статических характеристик ИМ для ВИД 92
5.2.2.1. Кривая намагничивания в согласованном положении 93
5.2.2.2. Кривая намагничивания в рассогласованном положении 95
5.2.2.3. Методика расчета характеристик *Р = ^(у)|г=сот, 96
5.2.2.4. Методика расчета кривых намагничивания при произвольном угловом положении сердечников статора и ротора 101
5.2.2.5. Алгоритм расчета статического момента энергетическим методом с использованием метода линеаризации характеристик нелинейной магнитной системы 103
5.3. Точная математическая модель 106
5.3.1. Основные допущения и метод расчета 106
5.3.2. Реализация точной математической модели в специализированных программах конечно-элементного анализа 108
5.3.2.1. Некоторые замечания 108
5.3.2.2. Описание модели для расчета магнитного поля 108
5.3.2.3. Описание свойств материалов 111
5.3.2.4. Описание модели электрической цепи 112
5.3.2.5. Связь электрической и магнитной цепей, определение параметров расчета 113
5.3.2.6. Результаты расчета характеристик ВИД, полученные с использованием точной математической модели 114
5.4. Результаты моделирования ВИД для механизмов собственных нужд электростанций 119
Выводы по главе 119
Глава 6. Виброакустические характеристики ВИД 120
6.1. Общие замечания 120
6.2. Источники шума и вибраций в ИМ для ВИД 120
6.3. Магнитный шум и вибрации ИМ для ВИД 122
6.4. Динамическая модель статора ИМ 126
6.5. Расчет магнитной составляющей шума и вибраций ИМ для ВИД 134
6.6. Расчетно-экспериментальное исследование виброакустических характеристик ВИД 140
6.6.1. Общие замечания 140
6.6.2. Внешние силовые факторы, действующие на полюсы ИМ 141
6.6.3. Резонансные частоты и собственные формы деформации сердечника статора ИМ 146
6.6.4. Виброакустические характеристики ВИД 149
Выводы по главе 153
Заключение 154
Библиографический список использованных источников 155
Приложения 164
