Стабілізація напруги керованого автономного магнітоелектричного генератора з магнітним шунтом та збудженням від постійних магнітів
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.246601Ключові слова:
магнітний шунт, регулювання напруги генератора, підмагнічуюча обмотка, магнітоелектричне збудження, постійні магніти, експериментальне дослідженняАнотація
В роботі представлено результати випробування та дослідження характеристиккерованого автономного магнітоелектричного синхронного генератора з магнітним шунтом. Конструктивно досліджуваний генератор є модифікованою асинхронною машиною, в якої ротор виконано із постійними магнітами та додатковою системою у вигляді магнітного шунта. За допомогою регулювання струму обмотки магнітного шунта виконується регулювання вихідної напруги генератора. Досліджувались наступні характеристики: холостого ходу при роботі від постійних магнітів і при зміні струму обмотки магнітного шунта при прямій та зворотній полярності.Також, зовнішня характеристика для активного та активно-індуктивного навантаження; регулювальнахарактеристика при зміні струму навантаження за постійної напруги генератора.
Аналіз отриманих характеристик дає можливість визначити межі регулювання зовнішньої характеристики, яка становить ≈40 %, відносно основного магнітного потоку. Отримана глибина регулювання дозволяє підтримувати стабільність зовнішньої характеристики для коефіцієнтів потужності не більше 0,9, що є звичайною паспортною величиною для автономних енергетичних установок на основі синхронних генераторів. Порівняння дослідних даних проведених на експериментальній установці показує достатню, для інженерних і практичних завдань, збіжність. Максимальна кількісна відмінність становить 9,3 %, що дозволяє стверджувати про адекватність розробленої раніше математичної моделі. Регулювальна характеристика, побудована експериментальним шляхом при незмінній напрузі генератора, є законом управління обмоткою магнітного шунта для конкретно досліджуваного генератора.
Досліджений варіант виконання синхронного генератора з магнітним шунтом доцільно використовувати для автономних енергоустановок, систем відновлювальних джерел енергії та систем автономного енергопостачання
Посилання
- Bernatt, J., Gawron, S. A., Glinka, M. (2012). Experimental Validation of Hybrid Excited Permanent Magnet Synchronous Generator. Przegląd elektrotechniczny, 88 (12a/2012), 66–70. Available at: http://pe.org.pl/articles/2012/12a/14.pdf
- Asfirane, S., Hlioui, S., Amara, Y., Gabsi, M. (2019). Study of a Hybrid Excitation Synchronous Machine: Modeling and Experimental Validation. Mathematical and Computational Applications, 24 (2), 34. doi: https://doi.org/10.3390/mca24020034
- Wardach, M., Bonislawski, M., Palka, R., Paplicki, P., Prajzendanc, P. (2019). Hybrid Excited Synchronous Machine with Wireless Supply Control System. Energies, 12 (16), 3153. doi: https://doi.org/10.3390/en12163153
- Sabioni, C. L., Ribeiro, M. F. O., Vasconcelos, J. A. (2018). Robust Design of an Axial-Flux Permanent Magnet Synchronous Generator Based on Many-Objective Optimization Approach. IEEE Transactions on Magnetics, 54 (3), 1–4. doi: https://doi.org/10.1109/tmag.2017.2766229
- Nedjar, B., Hlioui, S., Amara, Y., Vido, L., Gabsi, M., Lecrivain, M. (2011). A New Parallel Double Excitation Synchronous Machine. IEEE Transactions on Magnetics, 47 (9), 2252–2260. doi: https://doi.org/10.1109/tmag.2011.2134864
- Chumack, V., Tsyvinskyi, S., Kovalenko, M., Ponomarev, A., Tkachuk, I. (2020). Mathemathical modeling of a synchronous generator with combined excitation. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1 (5 (103)), 30–36. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.193495
- Chumak, V., Petrenko, A., Kovalenko, M., Ponomarev, A. (2016). The operated independent synchronous permanent magnet generator with the magnetic shunt for power supply of the agricultural complex. Naukovyi visnyk Natsionalnoho universytetu bioresursiv i pryrodokorystuvannia Ukrainy. Seriya: Tekhnika ta enerhetyka APK, 242, 132–138. Available at: http://journals.nubip.edu.ua/index.php/Tekhnica/article/view/7996/7658
- Hua, H., Zhu, Z. Q., Zhan, H. (2016). Novel Consequent-Pole Hybrid Excited Machine with Separated Excitation Stator. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 1–1. doi: https://doi.org/10.1109/tie.2016.2559447
- Wardach, M., Paplicki, P., Palka, R. (2018). A Hybrid Excited Machine with Flux Barriers and Magnetic Bridges. Energies, 11 (3), 676. doi: https://doi.org/10.3390/en11030676
- Asfirane, S., Hlioui, S., Amara, Y., Gabsi, M. (2019). Study of a Hybrid Excitation Synchronous Machine: Modeling and Experimental Validation. Mathematical and Computational Applications, 24 (2), 34. doi: https://doi.org/10.3390/mca24020034
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2021 Vadim Chumack, Volodymyr Bazenov, Oksana Tymoshchuk, Mykhailo Kovalenko, Serhii Tsyvinskyi, Iryna Kovalenko, Ihor Tkachuk
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
