Математична модель розрахунку усталеного режиму і статичних характеристик явнополюсних синхронних машин

Автор(и)

  • Михайло Хай Національний університет «Львівська політехніка», Україна
  • Василь Хай Національний університет «Львівська політехніка», Україна
  • Богдан Харчишин Національний університет «Львівська політехніка», Україна

DOI:

https://doi.org/10.20998/2079-3944.2024.1.10

Ключові слова:

явнополюсна синхронна машина, математична модель, статичні характеристики

Анотація

Явнополюсні синхронні машини (ЯСМ) займають одне з найважливіших місць як в генеруванні, так і споживанні електричної енергії. Сучасні досягнення під час проектування, виробництва та експлуатації ЯСМ є наслідком успішних звершень в галузях технології електромашинобудування, напівпровідникової техніки та математичного моделювання. Для розрахунку номінального усталеного режиму роботи ЯСМ та статичних характеристик (неробочого ходу, кутової, V-подібної, регулювальної і зовнішньої) розроблена математична модель, реалізація якої на комп'ютері дозволяє покращити техніко-економічні показники явнополюсних синхронних машин. Під час створення математичної моделі прийняті наступні допущення – магнітне поле машини умовно розділене на робоче поле та поля розсіяння; магнітне поле машини плоско паралельне; магнітне поле в активному шарі має тільки радіальну складову, а в ярмах статора й ротора – тільки тангенціальну; провідники обмоток розташовані у нескінченно тонкому шарі і розподілені вздовж розточки за гармонічним законом; втрати в сталі відсутні. Для створення математичної моделі ЯСМ записана система рівнянь електричного та магнітного стану. Щоб отримати рівняння, коефіцієнти яких не залежатимуть від положення ротора, використаний метод перетворення координат (перетворення до нерухомої відносно ротора прямокутної системи координат dq0).

Посилання

Fylʹts R.V., Lyabuk N.N. Matematycheskoe modelyrovanye yavnopolyusnykh synkhronnykh mashyn. Lʹvov: Svit, 1991. 176 p.

Plakhtyna Ye. G. Matematicheskoye modelirovaniye elektromashinnoventil'nykh system. L.: Vishcha shk., 1986. 161 p.

Kopyilov I. P., Goryainov F. A., Klokov B. K. Proektirovanie elektricheskih mashin [Design of electrical machines]. Moscow, Yurait Publ, 2011, 767 p.

Perkhach V. S. Matematychni zadachi elektroenerhetyky. Lʹviv: Vyshcha shkola, 1982.

Spravochnyk po élektrycheskym mashynam. V dvukh tomakh. Pod obshch. red. Y.P. Kopylova y B.K. Klokova. Tom 1. M.: Énerhoatomyzdat, 1988. 456 p.

Tekhnichnyy kataloh na elektrodvyhuny SDNZ y SDZ. – http://www.ao-electromash.ru.

Kutsyk A.S. Ob’yektno-oriyentovana matematychna modelʹ synkhronnoyi mashyny. Teoretychna elektrotekhnika. 2005. Vyp. 58. Pp. 120–129.

Pyvnyak H.H., Kyrychenko V.Y., Boroday V.A. O novom napravlenyy usovershenstvovanyya krupnykh synkhronnykh élektrodvyhateley. Tekhnichna elektrodynamika. Tematychnyy vypusk «Problemy suchasnoyi elektrotekhniky». 2002. ch.2. Pp. 62-65.

Boldea I., CRC/Taylor &amp. The electric generators hand-book. Synchronous generators. Francis. 2006. 444 p.

Khai, M., & Kharchyshyn, B. Vplyv parametriv puskovoyi obmotky na puskovi vlastyvosti yavnopolyusnoho synkhronnoho dvyhuna. Visnyk NTU «KHPI». Seriya: Problemy udoskonalyuvannya elektrychnykh mashyn і aparativ. Teoriya і praktyka, 2022. 2 (8), 25–31. doi: 10.20998/2079-3944.2022.2.05.

M. V. Khai, B. M. Kharchyshyn. Mathematical model for salient-pole synchronous motor field-coil calculation and optimization. Visnyk NTU «KHPI». Seriya: Problemy udoskonalyuvannya elektrychnykh mashyn і aparativ. Teoriya і praktyka, 2023. 1 (9), 31–38. doi: 10.20998/2079-3944.2023.1.05.

Excitation systems solutions – Siemens AG Power Geration, 2003 15 p http://www.siemens.com.tr/i/content/3882_1_ExcitationSystemsPortfolio.pdf.

M. Semeniuk and V.Tutka Modeling and Analysis of Processes in Synchronous Generator with PWM Controlled Excitation System / Conference of Young Scientists Electric Power Engineering and Control Systems, EPECS-2015, Lviv, Ukraine, 2015, pp.186-188.

Yuan, T.; Yang, N.; Zhang, W.; Cao, W.; Xing, N.; Tan, Z.; Li, G. Improved Synchronous Machine Rotor Design for the Easy Assembly of Excitation Coils Based on Surrogate Optimization. Energies 2018, 11, 1311.

##submission.downloads##

Опубліковано

2024-07-23

Як цитувати

Хай , М. ., Хай , В. ., & Харчишин , Б. . (2024). Математична модель розрахунку усталеного режиму і статичних характеристик явнополюсних синхронних машин. Вісник НТУ «ХПІ». Серія: Проблеми удосконалювання електричних машин I апаратiв. Теорiя I практика, (1 (11), 52–59. https://doi.org/10.20998/2079-3944.2024.1.10

Номер

№ 1 (11) (2024): Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Проблеми удосконалювання електричних машин і апаратів. Теорія і практика

Розділ

Електричні машини

Ліцензія

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.

2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.

3. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи.