Анализ параметров синхронного генератора со сверхпроводящими обмотками для автономной электроустановки

Константин Львович Ковалев, Владимир Тимофеевич Пенкин, Валерий Сергеевич Семенихин, Екатерина Евгеньевна Тулинова, Анатолий Евгеньевич Ларионов, Konstantin L. KOVALEV, Vladimir T. PENKIN, Valery S. SEMENIKHIN, Yekaterina Ye. TULINOVA, Anatoly Ye. LARIONOV

Аннотация


Рассматриваются возможность использования синхронных генераторов со сверхпроводящими обмотками на статоре и роторе, охлаждаемых жидким азотом, в автономных электроэнергети­ческих установках напряжением до 1000 В. Показана эффективность таких генераторов и приве­дены основные соотношения для оценки их основных параметров.

Из полученных соотношений следует, что при заданных геометрических размерах и обмоточ­ных данных ротора и статора выходная мощность СПСГ, пропорциональная частоте вращения ротора, определяется: геометрическими размерами индуктора и квадратом значения МДС обмотки возбужденя; размером воздушного зазора, объем которого должен быть пропорционален мощности генера­тора; допустимой токовой нагрузкой якоря, значение которой позволит реализовать расчетную мощность при заданном напряжении.

Выполнение этих требований является необходимым условием для создания синхронного генера­тора заданной мощности со сверхпроводящими обмотками на статоре и роторе для систем авто


Ключевые слова


сверхпроводящий синхронный генератор; автономная установка; максимальная (расчетная) мощность; ток короткого замыкания якоря; размер воздушного зазора

Полный текст:

PDF

Литература


Токонесущие ленты второго поколения на основе высокотемпературных сверхпроводников/Под ред. А. Гояла; ред. пер. А.Р. Кауль. – М.: Изд-во ЛКИ, 2009, 320 с.

Cesar A. Luongo, Philippe J, Masson, Taewoo Nam, Dimitri Mavris, Hyan D. Kim, Gerald V. Brown, Mark Waters, and David Hall. Next Generation More-Electric Aircraft: A Potential Application for HTS Superconductors. – IEEE Transactions on applied superconductivity, 2009, vol. 19, No.3.

Paul N. Barnes, Michael D. Sumption, Gregory L. Rhoads. Review of high power density superconducting generators: Present state and prospects for incorporating YBCO windings. – Cryogenics 45 (2005).

Kozub S., Bog-danov I., Dezhin D., Kashtanov E., ShuvalovV., Smirnov V., Sytnik V., Shcherbakov P., Tkachenko L. HTS racetrack coils for electrical machines Proceedings of Cryogenics 2014, Prague, April 2014.

Kovalev K., Dezhin D., Ilyasov R., Kozub S., Verzhbitsky L. Synchronous motor with HTS-2G wires. — 11th European Conference in Applied Superconductivity (EUCAS2013) IOP Publishing Jornal of Physics: Conference Series 507 (2014) 032011 doi: 10.1088/1742-6596/507/3/032011.

Verzhbitsky L.G., Kozub S.S., Penkin V.T., Larionov A.E., Modestov K.A., Ivanov N.S., Tulinova E.E., Dubensky A.A. Brushless Superconducting Syn-chronous Generator With Claw-Shaped Poles and Permanent Magnets. — IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 2016, vol. 26, No. 3.

Иванов-Смоленский А.В. Электрические машины. — М.: Энергия, 1980, 928 c.

Бертинов А.И., Алиевский Б.Л., Илюшин К.В., Ковалев Л.К., Семенихин В.С. Сверхпроводниковые электрические машины и магнитные системы/Под ред. Б.Л. Алиевского. — М.: Изд-во МАИ, 1993, 341 c.

Вольдек А.И. Электрические машины. — Энергия, 1974, 840 c.

Tokonesushchiye lenty vtorogo pokoleniya na osnove vysokotemperaturnykh sverkhprovodnikov (Second-Generation Current-Carrying Tapes on the Basis of High-temperature Superconductors/Edit. by A.Goyal; translate A.R. Kaul’. Moscow, Publ. LKI, 2009, 320 p.

Cesar A. Luongo, Philippe J, Masson, Taewoo Nam, Dimitri Mavris, Hyan D. Kim, Gerald V. Brown, Mark Waters, and David Hall. Next Generation More-Electric Aircraft: A Potential Application for HTS Superconductors. — IEEE Transactions on applied superconductivity, 2009, vol. 19, No.3.

Paul N. Barnes, Michael D. Sumption, Gregory L. Rhoads. Review of high power density superconducting generators: Present state and prospects for incorporating YBCO windings. — Cryogenics 45 (2005).

Kozub S., Bog-danov I., Dezhin D., Kashtanov E., ShuvalovV., Smirnov V., Sytnik V., Shcherbakov P., Tkachenko L. HTS racetrack coils for electrical machines Proceedings of Cryogenics 2014, Prague, April 2014.

Kovalev K., Dezhin D., Ilyasov R., Kozub S., Verzhbitsky L. Synchronous motor with HTS-2G wires. — 11th European Conference in Applied Superconductivity (EUCAS2013) IOP Publishing Jornal of Physics: Conference Series 507 (2014) 032011 doi: 10.1088/1742-6596/507/3/032011.

Verzhbitsky L.G., Kozub S.S., Penkin V.T., Larionov A.E., Modestov K.A., Ivanov N.S., Tulinova E.E., Dubensky A.A. Brushless Superconducting Syn-chronous Generator With Claw-Shaped Poles and Permanent Magnets. — IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 2016, vol. 26, No. 3.

Ivanov-Smolenskii. Elektriskiye mashiny (Electrical Machines). Moscow, Publ. «Energiya», 1980, 928 p.

Bertlnov A.I., Aliyevskii B.L., Ilyushin K.V., Kovalev L.K., Semenikhin V.S. Sverkhprovodnikovye elektricheskiye mashiny i magnitnye sistemy (Superconducting electrical machines and Magnetic Systems)/Edit. by B.L. Aliyevskii. Moscow, Publ. MAI, 1993, 341 p.

Vol’dek A.I. Elektricheskiye mashiny (Electrical Machines). Moscow, Publ. «Energiya», 1974, 840 p.




DOI: http://dx.doi.org/10.24160/0013-5380-2018-5-33-38

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


Bookmark and Share