Електромашинний агрегат

Реферат: UA 113330 U UA 113330 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до електроенергетики, а саме до галузі будування потужних синхронних електричних машин, та може знайти застосування в промислових установках для вироблення та використання електроенергії трифазного змінного струму. Як найближчий аналог вибраний співпадаючий за більшістю ознак електромашинний агрегат (Авт. свідоцтво СРСР № 1678187 А1 від 31.03.1988 p., автори: Куєвда В.П. та ін.), який складається з синхронного турбогенератора та допоміжної асинхронної машини, встановлених на одному валу. Недоліком найближчого аналога є часто недостатній ступінь демпфування низькочастотних коливань ротора синхронного турбогенератора через наявність індуктивного опору розсіювання в обмотці статора допоміжної асинхронної машини та узгоджуючого трансформатора на виході цієї обмотки, що веде до значного зменшення в ній струмів, а значить і створюваного асинхронною машиною демпфуючого моменту. В основу корисної моделі поставлено задачу підвищення ефективності дії допоміжної асинхронної машини шляхом зменшення індуктивної складової опору електричного кола її обмотки статора до певної величини. Заявлений електромашинний агрегат складається з основної синхронної машини та жорстко насадженої на один з хвостовиків її вала допоміжної асинхронної машини, виводи трифазної обмотки статора якої за допомогою швидкодіючого автоматичного вимикача підключаються до виводів обмотки статора основної синхронної машини, при цьому, згідно з корисною моделлю, обмотка статора допоміжної асинхронної машини проектується на ту ж саму лінійну напругу, що й обмотка статора основної синхронної машини, а вказане підключення асинхронної машини до синхронної здійснюється через трифазну ємність, реактивний опір якої за величиною дорівнює величині індуктивного опору розсіювання обмотки статора асинхронної машини при промисловій частоті живлення. Поставлена задача вирішується тим, що обмотка статора допоміжної асинхронної машини розраховується на ту ж напругу, що і обмотка статора основної синхронної машини, та підключається до виводів останньої без узгоджуючого трансформатора через трифазну ємність, реактивний опір якої дорівнює індуктивному опору розсіювання обмотки статора допоміжної асинхронної машини за промисловою частотою зміни струму. Причинно-наслідковий зв'язок між запропонованими ознаками та технічним результатом полягає в наступному. Виконання обмотки статора допоміжної асинхронної машини на ту ж напругу, що і обмотка статора синхронної машини, та підключення її виводів до виводів останньої без узгоджуючого трансформатора через трифазну ємність, реактивний опір якої дорівнює індуктивному опору розсіювання обмотки статора допоміжної асинхронної машини за промисловою частотою зміни струму, веде до значного зменшення величини загального індуктивного опору в електричному колі обмотки статора асинхронної машини до величини тільки індуктивного опору взаємоіндукції між її обмотками статора та ротора. Це, в свою чергу, приводить до суттєвого збільшення струмів, що виникають в обмотках статора та ротора асинхронної машини при низькочастотних коливаннях її ротора відносно магнітного поля статора, тобто до значного підвищення демпфуючих ці коливання електромагнітних моментів, які є пропорційними добутку вказаних струмів. Таким чином, сукупність запропонованих ознак дозволяє забезпечити в повному об'ємі очікуваний технічний результат. На фіг. 1. показано конструкцію та схему розташування електромашинного агрегату. Цей агрегат містить основну електричну машину 1 синхронного типу, наприклад, турбогенератор, який містить шихтоване осердя статора з трифазною обмоткою 2 та її затискачами 3, ротор 4 з обмоткою збудження 5 та валом з хвостовиками 6 та 7 і з підшипниковими вузлами 8 та 9, а також допоміжну асинхронну машину 10, яка містить установлені у корпусі 11 шихтоване осердя 12 статора з трифазною обмоткою 13, що має кількість пар полюсів і номінальну напругу такі ж самі, як і у обмотки 2 основної машини 1, та ротор 14 з короткозамкненою обмоткою 15. При цьому осердя ротора 14 встановлено жорстко на хвостовик ротора 7 основної машини, а виводи 16 обмотки 13 статора допоміжної асинхронної машини 10 через трифазну ємність 17 підключаються до затискачів 3 основної машини за допомогою швидкодіючого автоматичного вимикача 18. Для виявлення ефективності роботи допоміжної асинхронної машини (ДАМ) із запропонованими вище ознаками була розроблена конструкція такої машини для взаємодії з синхронним турбогенератором ТГВ-200, який обертається паровою турбіною, що складається з 3-х циліндрів - високого (ЦВТ), середнього (ЦСТ) та низького (ЦНТ) тиску. 1 UA 113330 U 5 10 15 Результати розрахунку (з врахуванням усіх мас валопроводу турбоагрегату) залежності від часу сумарного електромагнітного моменту, який передається на вал турбогенератора при його раптовому несинхронному включенні на паралельну роботу з системою нескінченої потужності з розбіжністю фаз 120 ел. град, представлено на фіг. 2, де: 1 - момент за відсутністю ДАМ; 2 - момент за наявністю запропонованого ДАМ, але без ємності 18; 3 - момент за наявністю на виході обмотки статора ДАМ запропонованої ємності. Як видно з представлених на фіг. 2 залежностей, коливання сумарного електромагнітного моменту, що діє на вал турбогенератора за наявності в колі обмотки статора ДАМ запропонованої, компенсуючої індуктивність розсіювання останньої, ємності (крива 3) значно зменшуються за величиною та за часом в порівнянні з кривою 2, при розрахунку якої ємність у колі обмотки статора ДАМ не враховувалась. Технічний результат полягає в значному зменшенні амплітуди та тривалості низькочастотних коливань ротора синхронного турбогенератора під час його перехідних електромеханічних процесів, що допомагає турбогенератору залишатись у синхронізмі з мережею та забезпечує більшу довговічність його роботи. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 Електромашинний агрегат, що складається з основної синхронної машини та жорстко насадженої на один з хвостовиків її вала допоміжної асинхронної машини, виводи трифазної обмотки статора якої за допомогою швидкодіючого автоматичного вимикача підключаються до виводів обмотки статора основної синхронної машини, який відрізняється тим, що обмотка статора допоміжної асинхронної машини проектується на ту ж саму лінійну напругу, що й обмотка статора основної синхронної машини, а вказане підключення асинхронної машини до синхронної здійснюється через трифазну ємність, реактивний опір якої за величиною дорівнює величині індуктивного опору розсіювання обмотки статора асинхронної машини при промисловій частоті живлення. 2 UA 113330 U Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3