Демпферная обмотка синхронного генератора: HydroMuseum

Содержание

Демпферные обмотки — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Cтраница 1

Демпферные обмотки в обеих осях ротора обычно уменьшают его электромагнитную несимметрию при переходном процессе, что приводит к уменьшению второй гармоники.
[1]

Демпферные обмотки на гидрогенераторах и синхронных компенсаторах способствуют затуханию качаний в переходных режимах, а также при самосинхронизации и ресинхронизации.
[2]

Демпферные обмотки на гидрогенераторах и синхронных компенсаторах способствуют затуханию качаний их при самосинхронизации и ресинхронизации.
[3]

Демпферная обмотка.
[4]

Демпферные обмотки представляют собой короткозамкнутые клетки, подобные роторным беличьим клеткам. Они состоят из круглых медных или латунных стержней 2 ( рис. 195), которые забивают в пазы полюсных наконечников роторов синхронных машин.
[5]

Явнополюсная синхронная машина без демпферной обмотки.| Расположение демпферных обмоток в явнополюсных синхронных машинах.
[6]

Демпферные обмотки могут использоваться в виде сочетания отдельных типов или каждая в отдельности.
[7]

Схема обмотки возбуждения синхронной явнополюсной машины / — V / — полюсы машины.
[8]

Демпферные обмотки образуются специальными стержнями и коротко-замыкающими сегментами из проводящих материалов. В неявнополюсных машинах роль демпферной обмотки играют также конструктивные элементы ротора: зубцы, клинья, бандажные кольца.
[9]

Составляющие асинхронного.
[10]

Демпферные обмотки снижают так называемые динамические перенапряжения, которые могут быть весьма заметными в системах, содержащих гидрогенераторы, работающие на дальние линии.
[11]

Демпферные обмотки синхронных двигателей более мощные, чем синхронных генераторов, так как их используют так же и как пусковые.
[12]

Демпферные обмотки синхронных двигателей более мощные, чем генераторов, так как их используют так же, как пусковые.
[13]

Демпферные обмотки синхронных двигателей более мощные, чем синхронных генераторов, так как их используют так же, как и пусковые. У генераторов демпферные обмотки выполняют из меди. В двигателях для улучшения пусковых характеристик часто применяют латунь.
[14]

Демпферные обмотки синхронных машин выполняют только сварной конструкции. Стержни обмотки, в подавляющем большинстве случаев круглого сечения, располагают в пазах полюсных наконечников.
[15]

Страницы:

Роторные обмотки | Проектирование электрических машин переменного тока

Страница 12 из 40

ГЛАВА ПЯТАЯ
РОТОРНЫЕ ОБМОТКИ

1.

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Обмотки роторов машин переменного тока могут быть подразделены на роторные обмотки синхронных машин и роторные обмотки асинхронных машин.

Обмотки роторов синхронных машин по своему назначению и питанию подразделяются на обмотки возбуждения и демпферные, или пусковые, обмотки.
Обмотки роторов асинхронных машин выполняются либо короткозамкнутыми, либо фазными.

Обмотки возбуждения синхронных машин предназначены для создания в машине основного магнитного потока и питаются от источника постоянного тока. Этот источник может быть генератором постоянного тока или другим вращающимся или статическим устройством. В общем случае источник, питающий обмотку возбуждения, называется возбудителем.

Электрическая снизь между возбудителем и обмоткой возбуждения осуществляется в большинстве случаев посредством контактных колец, расположенных на роторе и соединенных с обмоткой возбуждения, и щеток, расположенных на неподвижной щеточной траверсе и соединенных с возбудителем. Скользящий электрический контакт между контактными кольцами и щетками может быть исключен из конструкции в случае применения так называемого бесщеточного возбуждения.

Идея последнего состоит в том, чтобы с валом ротора синхронной машины непосредственно сочленить обращенный синхронный генератор (возбудитель), причем полупроводниковые выпрямители и пени якоря обращенного синхронного возбудителя располагаются также на валу ротора. Вращающиеся выпрямители позволяют соединить электрически обмотку возбуждения с обращенным синхронным возбудителем без скользящего контакта.
Такая система возбуждения находит применение для турбогенераторов большом мощности. Обычно же синхронные машины имеют два контактных кольца на роторе для подсоединения к системе питания.

У маленьких синхронных машин иногда применяются полюсы из постоянных магнитов. Однако из-за малой мощности таких магнитов и невозможности регулирования и поддержания напряжения па зажимах машины применение полюсов из постоянных магнитов ограничивается узким круток специальных синхронных машин.
У большинства синхронных машин на роторе располагается также демпферная клетка. Для синхронных двигателей и синхронных компенсаторов эта обмотка может играть роль пусковой при асинхронном пуске указанных машин.

Демпферные обмотки образуются специальными стержнями и коротко- замыкающими сегментами из проводящих материалов. В неявнополюсных машинах роль демпферной обмотки играют также конструктивные элементы ротора: зубцы, клинья, бандажные кольца.

5-2. ОБМОТКИ ВОЗБУЖДЕНИЯ

Обмотки возбуждения синхронных манны выполняются из меди специального профиля или стандартных изолированных проводников для машин малых мощностей.

Рис. 5-1. Схема обмотки возбуждения синхронной явнополюсной машины

I — VI — полюсы машины
Явнополюсные синхронные машины обеспечивают необходимую форму потока и зазоре за счет неравномерного воздушного забора, обеспечиваемой формой полюсного наконечника. В связи с этим обмотки синхронных явнополюсных машин выполняются сосредоточенными. Схема такой обмотки показана на рис. 5-1.

Обычно катушки, расположенные рядом, имеют противоположную намотку. Это позволяет соединять рядом расположенные катушки (I—VI) верхними или нижними витками.

Для неявнополюсных машин характерным является постоянный по ширине воздушный зазор. В этом случае удовлетворительная форма поля в зазоре достигается за счет применения распределенной обмотки.

Рис. 5-2. Схема обмотки возбуждения неявнополюсной синхронной машины (I, II — полюсы машины): а — катушки с одинаковой намоткой; б — смежные катушки с противоположной намоткой

В таких машинах обмотка возбуждения располагается в радиальных пазах, распределенных по наружной поверхности бочки ротора. Обмотанные пазы обычно занимают от 2/3 до 3/4 наружной поверхности бочки ротора.

Необмотанная часть образует так называемый большой зубец, ось которого является осью магнитной системы ротора. В большинстве случаев схема обмотки возбуждения турбогенератора выполняется концентрической. Варианты таких схем показаны на рис. 5-2. Малые катушки, расположенные

возле большого зуба, имеют наименьший вылет лобовых частей. Обычно к ним подсоединяются шины токоподвода. Соединения между катушками одною полюса могут выполняться с- помощью перемычек, которые соединяют верхний виток одной катушки с нижним витком следующей (рис. 5-2, а). При таком соединении катушек все они должны иметь намотку в одном направлении.

На схеме рис. 5-2, б показано соединение между катушками одного полюса, которое обеспечивает выполнение перемычек по верхним или по нижним виткам. В этом случае четные катушки должны иметь намотку в одном направлении, а нечетные— в противоположном. Концентрическое выполнение обмоток обеспечивает простоту конструкции и достаточно хорошее распределение и. с. в зазоре. Последнее обстоятельство может быть обеспечено за счет неполностью обмотанной поверхности ротора.

Рис. 5-3. Петлевая схема обмотки возбуждения турбогенератора с непосредственным водяным охлаждением (подача и слив воды с одной стороны)

С электрической точки зрения концентрическая обмотка может рассматриваться как обмотка с диаметральным шагом. В этом случае обмоточный коэффициент определяется как коэффициент распределения коб2. Расчет коэффициента распределения для обмотки с диаметральным шагом представлен в гл. 7. Там же показано, что, применяя пазы различной глубины, можно достичь улучшенного распределения н. с. и потока в воздушном зазоре. Укорочение пазов малых катушек с успехом применяется для мощных турбогенераторов.

Концентрические обмотки применяются для неявнополюсных машин с воздушным и водородным охлаждением. Турбогенераторы с непосредственным водяным охлаждением малой и средней мощности также имеют концентрическую схему обмотки. Однако при создании турбогенераторов больших мощностей с непосредственным водяным охлаждением обмоток возбуждения возникают большие технические трудности с подачей и отводом воды к отдельным виткам концентрической обмотки. Дело в том, что доступ к лобовым частям ниткой малых катушек оказывается затрудненным, поэтому такие схемы применяются при катушечном или многокатушечном охлаждении обмотки.
С целью обеспечения одинакового доступа ко всем виткам обмотки в последнее время многие фирмы стали применять специальные схемы обмоток возбуждения, которые напоминают схемы статорных обмоток или якорных обмоток машин постоянного тока. Завод «Электросила», в частности, применяет схему роторной обмотки, повторяющую схему петлевой статорной обмотки. Такая схема показана на рис. 5-3. В этом случае головки всех лобовых частей находятся в одинаковом положении и являются легко доступными для подачи и отводе воды. В пазу обычно располагается четыре стержня. Таким образом, схема образуется двумя двухслойными обмотками, расположенными друг над другом.

Рис. 5-4. Петлевая схема обмотки возбуждения турбогенератора с непосредственным водяным охлаждением (подача воды с одной стороны, слив — с другой): 1— подача воды, 2 — слив воды, 3 — электрическое соединение

Вода подается в каждую головку, причем подача и слип могут быть организованы как на одной, так и на разных сторонах по длине ротора. Модификация схемы с петлевой обмоткой применяется также фирмой «Парсонс. Схема обмотки этой фирмы показана на рис. 5-4.

Рис. 5-5. Смешанная схема обмотки возбуждения турбогенератора с непосредственным водяным охлаждением (концентрически-петлевая обмотка)

Рис. 5-6. Схема обмотки двухполюсного турбогенератора с продольно-поперечным возбуждением

Фирма ВВС разработала схему, которая сочетает в себе элементы петлевой и концентрической обмотки (рис. 5-5). Подача и слив воды производится на одной стороне ротора. При этом головки, в которые подается вода, и головки, из которых вода сливается, концентрируются на отдельных участках по окружности ротора.

Все рассмотренные обмотки относятся к обмоткам с продольным полем возбуждения. Последнее время для машин специального исполнения появляется интерес к так называемым обмоткам с продольно-поперечным возбуждением.

Принцип такого возбуждения показан на рис. 5-7. Ротор двухполюсного турбогенератора имеет две независимые обмотки I и II, магнитные оси которых расположены взаимно перпендикулярно. Каждая обмотка подсоединяется к своему источнику тока. В зависимости от величины и направления тока в обмотках результирующим поток может принимать произвольную величину и направление. Схема обмотки может быть выполнена и виде двух петлевых обмоток, сдвинутых друг относительно друга на 90о. Такая схема представлена на рис. 5-6.

Рис. 5-7. Принцип действия продольно-поперечного возбуждения

В нагрузочном генераторе мощностью 300 Мвт используется продольно-поперечная схема для имитации нагрузки на испытуемом генераторе. При атом роторы нагрузочной машины и испытуемого генератора соединяются механически с помощью полумуфт, а необходимый сдвиг между э. д. с. нагрузочной машины и испытуемого генератора создается за счет вращения результирующего поля нагрузочной машины. Охлаждение обмотки нагрузочной машины производится непосредственно водой.

Назад
Вперёд

Основное назначение демпферной обмотки генератора

Поиск

Главная Генератор Основное назначение демпферной обмотки генератора

Основное назначение демпферной обмотки в генераторе:

Демпферная обмотка используется для уменьшения колебаний обмотки. Обмотка демпфера состоит из тяжелых медных стержней, по одному в каждом пазу, приклепываемых на концах к общим стержням, по одному на каждом конце, образуя короткозамкнутую сетку, или стержни могут быть припаяны к прикрепленным медным концевым стержням.

Демпферная обмотка генератора также известна как короткозамкнутая обмотка. Эта обмотка расположена внутри полюсных башмаков генератора с прорезями.

Назначение Демпферная обмотка

Основное Назначение демпферной обмотки в генераторе

Расчет падения давления в трубах Пример

Предотвращает биение (мгновенные колебания скорости) в генераторе,
Увеличивает переходную стабильность.
Обеспечивает высокий пусковой момент синхронного двигателя.

Предыдущая статьяДифференциальная защита вспомогательного трансформатора (UAT) 87UAT

Следующая статьяПринцип работы направленной и ненаправленной защиты от перегрузки по току

Демпферная обмотка синхронного двигателя

Синхронные машины

Синхронные двигатели имеют прорези в полюсных башмаках для размещения медных стержней. Медные стержни помещаются в эти пазы и замыкаются на обоих концах тяжелыми медными кольцами (как короткозамкнутый ротор асинхронных двигателей). Эта схема известна как Демпферная обмотка синхронного двигателя .

Последовательное управление двумя двигателями после…

Включите JavaScript

Последовательное управление двумя двигателями с задержкой времени — электрическое моделирование

Демпферная обмотка в синхронном двигателе выполняет две функции: 1 обеспечивает пусковой момент и

предотвращает колебание синхронного двигателя

Когда ротор вращается с синхронной скоростью, относительная скорость между RMF (вращающимся магнитным полем статора) и ротором равна нулю. Следовательно, ЭДС индукции в демпферной обмотке равна нулю.

Таким образом, при нормальных условиях работы демпферная обмотка синхронной машины не пропускает ток .

Колебание в синхронном двигателе

Полюса статора и ротора работающего синхронного двигателя магнитно заблокированы и, следовательно, оба вращаются с одинаковой синхронной скоростью. Но центральные линии двух полюсов не совпадают друг с другом. Ротор проскальзывает назад за полюса статора на небольшой угол δ .

Этот угол известен как угол нагрузки или угол крутящего момента. Это смещение ротора назад необходимо для развития крутящего момента двигателя.

По мере увеличения нагрузки на двигатель смещение полюсов ротора назад увеличивается на больший угол, но полюса ротора продолжают работать синхронно. Величина угла нагрузки δ зависит от нагрузки, которую несет двигатель. Этот угол нагрузки также влияет на ток статора.

Больше будет значение δ; выше будет значение тока якоря статора. Это связано с тем, что двигателю требуется больше входной мощности, чтобы выдерживать возросшую нагрузку. Если на синхронный двигатель будет возложена слишком большая нагрузка, ротор выйдет из синхронизма, и он остановится.

Если нагрузку на двигатель увеличивать постепенно, то ротор переходит в новое положение плавно. Но при резком изменении нагрузки двигателя ротор не может плавно перейти в новое положение, соответствующее новому значению δ. Из-за инерции ротор колеблется вокруг своего правильного положения в течение некоторого времени, прежде чем занять правильное положение. Это известно как колебание синхронного двигателя .

Из-за рысканья значение δ постоянно меняется.
Из-за изменения δ изменяется обратная ЭДС E _b, что заставляет ток якоря I _a непрерывно изменяться.
Этот постоянно меняющийся ток якоря вызовет проблемы с другими приборами, подключенными к той же линии переменного тока.
При частых изменениях нагрузки ротор раскачивается вокруг своего нового положения за счет инерции.
Если частота колебаний совпадает с собственной частотой двигателя, то увеличивается амплитуда колебаний ротора, и двигатель может выйти из синхронизации.

Демпферная обмотка в синхронном двигателе играет очень важную роль при колебании.

Демпферная обмотка синхронного генератора: HydroMuseum – Демпферная обмотка