Розрахунок електромагнітних процесів турбогенератора з еквівалентною зубцевою зоною ротора в режимі неробочого ходу

1
Національний університет «Львівська політехніка»

З метою повнішого аналізу електромагнітних процесів в електродинамічних пристроях необхідно здійснювати розрахунок електромагнітного поля в рухомих і нерухомих елементах їх конструкції з урахуванням систем координат рухомих і нерухомих тіл. Також важливим питанням при побудові польових математичних моделей електротехнічних пристроїв є відтворення режиму заданих напруг, а не струмів, оскільки струми в обвитках є одним із наслідків загального електромагнітного явища, а не його причиною. У більшості наукових праць, присвячених розрахунку електромагнітного поля у рухомих середовищах, нехтують відмінністю між системами відліку, в яких розглядається процес, та використовують режим заданих струмів, що приводить до спотворення результатів аналізу реальних фізичних явищ у пристроях. У роботі розроблено двохвимірні польові ма­те­ма­­­тичні моделі розрахунку ква­зістаціонарного елек­тро­магнітного поля у по­перечному пе­ре­рі­зі тур­боге­не­­ратора в режимі не­робочого ходу з екві­валентною зуб­цевою зоною ро­тора при заданій напрузі обмотки збудження. Запропоновані мо­делі пе­ред­­бачають розрахунок елек­тромагнітного по­ля у всіх зонах пристрою на основі век­тор­но­го потенціа­ла як в одній системі коор­динат рухомого ротора, так і в сис­те­­мах ко­ор­­ди­нат ротора та ста­то­ра одночасно. Результати комп’ютерного симулювання електромагнітних процесів на основі розроблених моделей показують, що при побудові польових математичних моделей електродинамічних пристроїв необхідно враховувати системи координат, в яких здійснюється розрахунок елек­тромагнітних явищ. Крім того, характер електромагнітних процесів у реальних струк­турах конструкції об’єктів кардинально від­різ­ня­ється від процесів, отриманих на основі ек­ві­ва­лент­них заступних схем для окремих зон пристроїв.

  1. Ya.V.Kovivchak,Features of the calculation of the electromagnetic field in moving environments”,   Elek­trichestvo, no., pp. 59-62, Moscow, Russia: “Znak” Pub­li­shing house, 2004. (Russіan)
  2. Ya.V.Kovivchak, “Definition of boundary con­di­tions in the spatial problems of electrodynamics”, Elek­trichestvo, no. 8, pp. 66-74, Moscow, Russia: “Znak” Pub­li­shing house, 2009. (Russіan)
  3.  Ya.Kovivchak, “Calculation of elec­tro­mag­ne­tic pro­­­­cesses for a turbogenerator with equivalent stator and ro­­­tor tooth zones in no-load regime”, Computational Prob­­lems of Electrical Engineering, vol. 2, no. 1, pp. 169-170, Lviv, Ukraine: Lviv Polytechnic National Uni­vers­ity, 2012. (Ukrainian)
  4. E.Kazan and A.Onat, “Modeling of Air Core Per­ma­­nent-Magnet Linear Motors with a Simple-Field Non­li­­ne­ar Magnetic Analysis”, IEEE Transactions on Mag­ne­­tics, vol. 47, no. 6, pp. 1753-1762, June 2011.
  5. S. A.Saied, K.Abbaszadeh, and M.Fadaie, “Re­du­ced Order Model of Developed Magnetic Equivalent Cir­cuit in Electrical Machine Modeling”, IEEE Trans­ac­ti­ons on Mag­ne­tics, vol. 46, no. 7, pp. 2649-2655, Jule 2010.
  6. B.Shekh-Ghalavand, S.Vaez-Zadeh, and A.H. Isfahani, “An Improved Magnetic Equivalent Circuit Mo­del for Iron-Core Linear Permanent-Magnet Syn­ch­ro­no­us Motors”, IEEE Trans­ac­ti­ons on Mag­ne­tics, vol. 46, no. 1, pp. 112-120, January 2010.
  7.  J.Faiz, M.Babaei, J.N.Zadeh, B.M.Eb­ra­hi­mi, and S.Amini, “Diagnosis and Magnetic Field Analysis of Small Power Sailent-Pole Synchronous Generator with Static Eccentricity Using Time-Stepping Finite-Ele­ment Method”, Electromagnetics, vol. 31, Issue 3, pp. 173-191, April 2011.