Вопросы самовозбуждения электрических колебаний в асинхронной машине

Петр Антонович Кунцевич

Аннотация


Анализируются гипотезы, объясняющие явление самовозбуждения асинхронной электрической машины, к электрическим зажимам статора которой подключены конденсаторы, – асинхронного генератора (АГ). На основе энергетических соотношений в намагничивающем контуре АГ и выведенной формулы для критической глубины модуляции взаимоиндуктивности машины показано, что к АГ параметрическая трактовка самовозбуждения не применима. Приведенное в статье уравнение динамики возбуждения и его решение первого приближения обоснованно доказывают, что в физической основе самовозбуждения АГ лежит неустойчивое состояние равновесия электромеханической колебательной системы типа Томсона с двумя взаимозависимыми нелинейностями. Анализ устойчивости (неустойчивости) АГ «в малом» по Ляпунову позволил сформулировать необходимые и достаточные условия самовозбуждения. Установлена физическая закономерность распределения частот (синхронной, автоколебаний, резонансной) и выведены формулы, связывающие эти частоты. На основе решения уравнения динамики возбуждения для амплитуды и фазы автоколебаний и установленного явления фаза-частотной автоперестройки АГ объясняется механизм регенерации, что имеет решающее значение в развитии процесса самовозбуждения и установлении автоколебаний. Предложенная теоретическая модель АГ подтверждена результатами расчёта переходного процесса при самовозбуждении и экспериментально.

Ключевые слова


асинхронный генератор; условия самовозбуждения; электрические колебания; глубина модуляции; взаимоиндуктивность; распределение частот; механизм регенераций

Полный текст:

PDF

Литература


Невольниченко В.Н. Исследование режимов самовозбуж-

дения и конденсаторного торможения асинхронных электро-

приводов: Дис.... к.т.н., Одесса: Одесский ПИ, 1974.

Торопцев Н.Д. Асинхронные генераторы для автономных

энергетических установок. —М.: НТФ «Энергопрогресс», 2004, 88 с.

Нетушил А.В., Листвин В.С. Автономный асинхронный

генератор как нелинейная автоколебательная система. — Из-

вестия вузов. Электромеханика, 1977, № 5.

Китаев А.В., Орлов И.Н. О физическом механизме самовозбу-

ждения асинхронной машины. — Электричество, 1978,№4, с. 47–51.

Джендубаев А.-З. Р. Автономные асинхронные генерато-

ры с конденсаторным возбуждением (развитие теории и прак-

тики): Автореф. дис.... д.т.н., М., 2007.

Фельдбаум А.А. Введение в теорию нелинейных цепей. —

М.;Л.: Госэнергоиздат, 1948, 324 с.

Костенко М.П., Пиотровский Л.М. Электрические маши-

ны, ч. 2. Машины переменного тока: Учебник для студентов ву-

зов, изд. 3-е. – Л: Энергия, 1973, 648 с.

Горев А.А. Переходные процессы в машинах переменного

тока. — Л.: Госэнергоиздат, 1950, 552 с.

Кюрегян С.Г., Ткаченко А.М. Расчёт рабочих характери-

стик автономного трёхфазного асинхронного генератора. —

Электротехника,1966, № 11, с. 20–22.

Мельде Ф. О возбуждении стоячих волн в нитевидных

телах. – Журнал технической физики, 1934, т. IV, вып. 1. Рефе-

раты и библиография, с. 214.

Рэлей. О возбуждении колебаний при действии сил

двойной частоты и о распространении волн через субстанции с

периодической структурой. – Журнал технической физики,

, т. IV, вып. 1. Рефераты и библиография, с. 215.

Ван дер Поль Б. Релаксационные колебания. — Журнал

технической физики, 1934, т. IV, вып. 1. Рефераты и библиогра-

фия, с. 227–228.

Мандельштам Л.И., Папалекси Н.Д. О параметрическом

возбуждении электрических колебаний. — ЖТФ, 1934. т. IV,

вып. 1, с. 5–29.

Гуляев В.И., Мигулин В.В. Об устойчивости колебатель-

ных систем с периодически изменяющимися параметрами. —

Журнал технической физики, 1934, т. IV, вып. 1, с. 48–66.

Винтер-Гюнтер Г. Самовозбуждение в системах с перио-

дически изменяющейся самоиндукцией. – Журнал технической

физики, 1934, т. IV, вып. 1. Рефераты и библиография, с. 218.

Долгинов А.И. К теории параметрического самовозбужде-

ния электрических машин. – Электричество, 1935,№12, с. 29–35.

Нетушил А.В. К расчёту режимов самовозбуждения ав-

тономного асинхронного генератора. – Электричество, 1978, №

, с. 52–54.

Кунцевич П.А. Асинхронный резонансный генератор как

автоперестраиваемая автоколебательная система. – Электриче-

ство, 1988, № 6, с. 38–45.

Араманович И.Г., Лунц Г.Л., Эльсгольц Л.Э. Функции

комплексного переменного, операционное исчисление, теория

устойчивости, изд. 2-е. Серия «Избранные главы высшей мате-

матики для инженеров и студентов вузов». – М.: Наука, 1968,

с.

Корн Г., Корн Т. Справочник по математике. (Определе-

ния, теоремы, формулы)/Пер. с англ. под общей ред. И.Г. Ара-

мановича. — М.: Наука,1968, 720 с.

Андреев В.С. Теория нелинейных колебаний. — М.: Ра-

дио и связь, 1982, 281с.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


Bookmark and Share