Особенности использования асинхронных генераторов в качестве вентильных источников тока для альтернативных источников энергии | Статья в журнале «Молодой ученый»

Библиографическое описание:

Свечников В. В., Абенова Л. К., Туретаева А. А. Особенности использования асинхронных генераторов в качестве вентильных источников тока для альтернативных источников энергии // Молодой ученый. — 2015. — №1.1. — С. 26-28. — URL https://moluch.ru/archive/81/14870/ (дата обращения: 12.12.2018).

В связи с потеплением климата на Земле и постоянно возрастающим потреблением электроэнергии, а также всемирным экономическим кризисом, перед человечеством встает вопрос о переходе на альтернативные источники энергии, т.е. энергию Солнца: ветра и лучистую энергию. Только в этом случае удастся стабилизировать среднюю температуру Земли и избежать экологических кадастров. 

Как отмечено выше, интенсивность энергии Солнца и ветра резко меняется в течение суток и года в зависимости от погодных условий, что требует допол­нительных технических решений по аккумулированию энергии.

Отличительной особенностью нетрадиционных источников энер­гии является преобразование солнечной энергии в электроэнергию постоянного тока, а также большие колебания значе­ния тока в зависимости от температуры Солнца.

Как показывает мировой опыт эксплуатации ветроагрегатов, перспективным является использование в качестве вентильного асинхронного генератора.

Форма напряжения ге­нератора остается практически синусоидальной даже при зна­чительных нагрузках, что не ограничивает использования, мощности источника. Конденсаторы, включенные в его цепь, выполняют двойную роль: они не только создают реактивную мощность, но и существенно улучшают процесс переключения вентилей, т.е. являются коммутирующими. В настоящее время, наибольшее распространение получили выпрямительные уст­ройства трехфазного тока, включенные по мостовой схеме А.Н.Ларионова (Рис.1).

 

 

 

 

Рис. 1                 

Диоды моста образуют катодную (1,3,5) и анодную (2,4,6) вентильные группы. Каждый из них проводит ток в течении трети пе­риода, а в течении двух третей периода нахо­дится под действием обратного линейного напряжения (1).

Для данной мостовой схемы характерно чередование трех и двух вентиль­ных режимов. Порядок переключения диодов устанавливается с помощью волновой диаграммы фазных напряжений, мгновенные значения которых равны:

   UA=Umcost;

   UB=Umcos (t-);

   UC=Umcos(t+);                       где m – число фаз генератора.

Из рис. 1 видим, что число тактов схемы выпрямителя равно 6. при холо­стом ходе напряжение на выходе моста изображается огибающей кривых ли­нейных напряжений.

Среднее значение выпрямленного напряжения в режиме холостого хода опреде­ляем из соотношения [3].

   .          (1)

 

Напряжение на выходе моста представляет собой несинусоидальную пе­риоди­ческую функцию времени. Она может быть представлено в виде:

   ,                                                              (2)

где первое слагаемое представляет среднее значение выпрямленного напря­жения (1). Через UK в соотношении (2) представлена амплитуда k-ой гар­мо­ники, которая согласно разложению в ряд Фурье, для четной функции, имеет вид:

   ,                                                             (3)

где  ,k=1,2,3…

Периодичность функции U равна π/m, а частота следования пульсации n=2m.

С учетом принятых обозначений выражение (3) перепишем в виде:

                                                   (4)

и разрешая его будем иметь:

  .                                                             (5)   Коэффи­циент пульсации на выходе выпрямителя для k-ой гармоники нахо­дится из соотношения:

   ,                                                              (6)

откуда для выпрямительного устройства при m=3, трехфазный асинхронный генератор, получим:

по первой гармонике (k=1) – КП1=0,057;

по второй гармонике (k=2) – КП2=0,014;

по третьей гармонике (k=3) – КП3=0,006 и т.д.

Учитывая конструктивные особенности асинхронной машины и ее параметров относительно синхронной, а также проведенные экспериментальные исследования, можно сделать вывод.

Наиболее перспективным электромашинным источником посто­янного тока является асинхронный вентильный генератор с короткозамкнутым ротором, положительными особенностями кото­рого, по сравнению с синхронным генератором общей конструк­ции, являются: бесконтактность, высокое качество выпрямленного напряжения, лучшее использование мощности и коэффициента полезного действия.

Экспериментальные исследования показали, что к.п.д. асинхронных выше синхронных не менее 10%, при выработки больших мощностей это приводит к большой экономии финансов.

 

Литература:

1.             Свечников В.В., Ибраев Ш.Ш., Еркебаева С.К., Аймаханова А.А. Применение авиационных технологий при разработке альтернативных источников энергии // Наука и образование ХХІ века. – Кызылорда, 2014. - Том 2.

2.             Свечников В.В., Диханбаева Г.А., Пирова Г.К. Анализ переходных процессов асинхронно-синхронного генератора при отключении нагрузки // Вестник университета «Болашак». – 2014. - №2.

Основные термины (генерируются автоматически): выпрямленное напряжение, выход моста, мостовая схема.


Похожие статьи

Несимметричные полумостовые преобразователи

Коэффициент передачи постоянного напряжения от хода к выходу выразим из (4)

Рис. 4. Мостовой преобразователь. Рис. 5. Относительные напряжения на диодах в зависимости от коэффициента передачи регулировочной характеристики для различных схем при и...

Обоснование необходимости разработки актуализированного...

К искусственным сооружениям относятся: мосты, путепроводы, эстакады и т. д.

Мостовые сооружения имеют недостаточный срок жизненного цикла и не позволяют использовать новые технологии

Рис. 2. Схема объединения балок продольными участками омоноличивания.

Теоретическое описание устройства дистанционного управления...

Одновременно с этим на выходе 3 таймера появляется напряжение высокого уровня.

При достижении потенциала на конденсаторе примерно 60 % от напряжения питания схемы, компаратор переводит триггер в свое первоначальное положение.

Выбор электропривода дымососа для энергетического блока...

Рис. 2. Сокращенная технологическая схема ТЭС.

инвертор, предназначенный для преобразования выпрямленного напряжения в переменное с требуемыми

Пульсации ШИМ сглаживаются фильтром СФК, поэтому напряжение на выходе ВПЧА синусоидальное.

Векторное управление активным выпрямителем напряжения

Работа АВН основана на импульсном повышающем напряжение регуляторе, поэтому он обязательно содержит в своем составе

На выходе АПН устанавливается конденсатор, обеспечивающий стабилизацию выпрямленного напряжения. [4 с. 256].

Повышение эффективности электрифицированного...

Довольно распространены на железной дороге трёхфазные шестипульсовые выпрямительные агрегаты, использующие мостовую схему Ларионова или схему «две вторичные

Чем меньше переменная составляющая, тем меньше КПВ, и тем качественней выпрямленное напряжение.

Модернизация схемы испытания тяговых двигателей постоянного...

Выпрямленное напряжение через фильтр, функции которого выполняет звено постоянного тока ЗПТ, подается для питания испытуемого двигателя (схемы в целом). Таким образом, часть схемы «источник питания — «TV — В...

Разработка блока управления для стиральной машины

По функциональной схеме, описанной в предыдущем пункте, построена схема электрическая принципиальная, представленная на рисунке 3.

Далее в цепи расположен диодный мост VD1, выпрямляющий данное напряжение.

Технология строительства мостов | Статья в журнале...

Одними из первых мостов стали акведуки (часть водовода в виде моста над оврагом, рекой или дорогой, по которой город снабжался чистой водой).

Такая схема применяется для моста длиной от 40 до 150 метров.

Несимметричные полумостовые преобразователи

Коэффициент передачи постоянного напряжения от хода к выходу выразим из (4)

Рис. 4. Мостовой преобразователь. Рис. 5. Относительные напряжения на диодах в зависимости от коэффициента передачи регулировочной характеристики для различных схем при и...

Обоснование необходимости разработки актуализированного...

К искусственным сооружениям относятся: мосты, путепроводы, эстакады и т. д.

Мостовые сооружения имеют недостаточный срок жизненного цикла и не позволяют использовать новые технологии

Рис. 2. Схема объединения балок продольными участками омоноличивания.

Теоретическое описание устройства дистанционного управления...

Одновременно с этим на выходе 3 таймера появляется напряжение высокого уровня.

При достижении потенциала на конденсаторе примерно 60 % от напряжения питания схемы, компаратор переводит триггер в свое первоначальное положение.

Выбор электропривода дымососа для энергетического блока...

Рис. 2. Сокращенная технологическая схема ТЭС.

инвертор, предназначенный для преобразования выпрямленного напряжения в переменное с требуемыми

Пульсации ШИМ сглаживаются фильтром СФК, поэтому напряжение на выходе ВПЧА синусоидальное.

Векторное управление активным выпрямителем напряжения

Работа АВН основана на импульсном повышающем напряжение регуляторе, поэтому он обязательно содержит в своем составе

На выходе АПН устанавливается конденсатор, обеспечивающий стабилизацию выпрямленного напряжения. [4 с. 256].

Повышение эффективности электрифицированного...

Довольно распространены на железной дороге трёхфазные шестипульсовые выпрямительные агрегаты, использующие мостовую схему Ларионова или схему «две вторичные

Чем меньше переменная составляющая, тем меньше КПВ, и тем качественней выпрямленное напряжение.

Модернизация схемы испытания тяговых двигателей постоянного...

Выпрямленное напряжение через фильтр, функции которого выполняет звено постоянного тока ЗПТ, подается для питания испытуемого двигателя (схемы в целом). Таким образом, часть схемы «источник питания — «TV — В...

Разработка блока управления для стиральной машины

По функциональной схеме, описанной в предыдущем пункте, построена схема электрическая принципиальная, представленная на рисунке 3.

Далее в цепи расположен диодный мост VD1, выпрямляющий данное напряжение.

Технология строительства мостов | Статья в журнале...

Одними из первых мостов стали акведуки (часть водовода в виде моста над оврагом, рекой или дорогой, по которой город снабжался чистой водой).

Такая схема применяется для моста длиной от 40 до 150 метров.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Несимметричные полумостовые преобразователи

Коэффициент передачи постоянного напряжения от хода к выходу выразим из (4)

Рис. 4. Мостовой преобразователь. Рис. 5. Относительные напряжения на диодах в зависимости от коэффициента передачи регулировочной характеристики для различных схем при и...

Обоснование необходимости разработки актуализированного...

К искусственным сооружениям относятся: мосты, путепроводы, эстакады и т. д.

Мостовые сооружения имеют недостаточный срок жизненного цикла и не позволяют использовать новые технологии

Рис. 2. Схема объединения балок продольными участками омоноличивания.

Теоретическое описание устройства дистанционного управления...

Одновременно с этим на выходе 3 таймера появляется напряжение высокого уровня.

При достижении потенциала на конденсаторе примерно 60 % от напряжения питания схемы, компаратор переводит триггер в свое первоначальное положение.

Выбор электропривода дымососа для энергетического блока...

Рис. 2. Сокращенная технологическая схема ТЭС.

инвертор, предназначенный для преобразования выпрямленного напряжения в переменное с требуемыми

Пульсации ШИМ сглаживаются фильтром СФК, поэтому напряжение на выходе ВПЧА синусоидальное.

Векторное управление активным выпрямителем напряжения

Работа АВН основана на импульсном повышающем напряжение регуляторе, поэтому он обязательно содержит в своем составе

На выходе АПН устанавливается конденсатор, обеспечивающий стабилизацию выпрямленного напряжения. [4 с. 256].

Повышение эффективности электрифицированного...

Довольно распространены на железной дороге трёхфазные шестипульсовые выпрямительные агрегаты, использующие мостовую схему Ларионова или схему «две вторичные

Чем меньше переменная составляющая, тем меньше КПВ, и тем качественней выпрямленное напряжение.

Модернизация схемы испытания тяговых двигателей постоянного...

Выпрямленное напряжение через фильтр, функции которого выполняет звено постоянного тока ЗПТ, подается для питания испытуемого двигателя (схемы в целом). Таким образом, часть схемы «источник питания — «TV — В...

Разработка блока управления для стиральной машины

По функциональной схеме, описанной в предыдущем пункте, построена схема электрическая принципиальная, представленная на рисунке 3.

Далее в цепи расположен диодный мост VD1, выпрямляющий данное напряжение.

Технология строительства мостов | Статья в журнале...

Одними из первых мостов стали акведуки (часть водовода в виде моста над оврагом, рекой или дорогой, по которой город снабжался чистой водой).

Такая схема применяется для моста длиной от 40 до 150 метров.

Несимметричные полумостовые преобразователи

Коэффициент передачи постоянного напряжения от хода к выходу выразим из (4)

Рис. 4. Мостовой преобразователь. Рис. 5. Относительные напряжения на диодах в зависимости от коэффициента передачи регулировочной характеристики для различных схем при и...

Обоснование необходимости разработки актуализированного...

К искусственным сооружениям относятся: мосты, путепроводы, эстакады и т. д.

Мостовые сооружения имеют недостаточный срок жизненного цикла и не позволяют использовать новые технологии

Рис. 2. Схема объединения балок продольными участками омоноличивания.

Теоретическое описание устройства дистанционного управления...

Одновременно с этим на выходе 3 таймера появляется напряжение высокого уровня.

При достижении потенциала на конденсаторе примерно 60 % от напряжения питания схемы, компаратор переводит триггер в свое первоначальное положение.

Выбор электропривода дымососа для энергетического блока...

Рис. 2. Сокращенная технологическая схема ТЭС.

инвертор, предназначенный для преобразования выпрямленного напряжения в переменное с требуемыми

Пульсации ШИМ сглаживаются фильтром СФК, поэтому напряжение на выходе ВПЧА синусоидальное.

Векторное управление активным выпрямителем напряжения

Работа АВН основана на импульсном повышающем напряжение регуляторе, поэтому он обязательно содержит в своем составе

На выходе АПН устанавливается конденсатор, обеспечивающий стабилизацию выпрямленного напряжения. [4 с. 256].

Повышение эффективности электрифицированного...

Довольно распространены на железной дороге трёхфазные шестипульсовые выпрямительные агрегаты, использующие мостовую схему Ларионова или схему «две вторичные

Чем меньше переменная составляющая, тем меньше КПВ, и тем качественней выпрямленное напряжение.

Модернизация схемы испытания тяговых двигателей постоянного...

Выпрямленное напряжение через фильтр, функции которого выполняет звено постоянного тока ЗПТ, подается для питания испытуемого двигателя (схемы в целом). Таким образом, часть схемы «источник питания — «TV — В...

Разработка блока управления для стиральной машины

По функциональной схеме, описанной в предыдущем пункте, построена схема электрическая принципиальная, представленная на рисунке 3.

Далее в цепи расположен диодный мост VD1, выпрямляющий данное напряжение.

Технология строительства мостов | Статья в журнале...

Одними из первых мостов стали акведуки (часть водовода в виде моста над оврагом, рекой или дорогой, по которой город снабжался чистой водой).

Такая схема применяется для моста длиной от 40 до 150 метров.

Задать вопрос