Котин Денис Алексеевич – кандидат технических наук, заведующий кафедрой «Электропривода и автоматизации промышленных установок»
Denis A. Kotin
Иванов Илья Алексеевич – аспирант
Ilya A. Ivanov
ЦЕЛЬ. Рассмотреть существующие способы использования электромеханических преобразователей для электроснабжения автономного потребителя. Провести сравнительный анализ электромеханических преобразователей, сценариев и условий их использования при электроснабжении автономного потребителя. Разработать предложения по устранению недостатков в существующих моделях синхронных генераторов с целью увеличения управляемости ими. Провести разработку математического описания синхронного генератора с магнитоэлектрическим возбуждением от постоянных магнитов однофазного типа с упрощенной конструкцией в качестве универсального примера функционирования всей предложенной линейки синхронных генераторов. Провести математическое моделирование генератора для подтверждения рассматриваемого способа регулирования генерируемых параметров, таких как ток и напряжение, без необходимости изменения скорости вращения вала генератора.
МЕТОДЫ. При решении поставленной задачи применялся метод описания электрической машины в dq-системе координат с использованием многообмоточного описания машины, для подтверждения предложенного способа регулирования использовалось математическое моделирование в среде SimInTech.
РЕЗУЛЬТАТЫ. В статье описана актуальность темы, рассмотрены особенности эксплуатации различных электромеханических преобразователей для электроснабжения автономного потребителя, указаны условия применения того или иного типа архитектуры системы электроснабжения в связке с электромеханическими преобразователями. Предложена линейка синхронных генераторов с магнитоэлектрическим возбуждением с целью улучшения управляемости ими, а именно, возможностью регулирования выходных генерируемых параметров.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Использование предложенных синхронных генераторов с возбуждением от постоянных магнитов позволит производить дополнительное регулирование генерируемых параметров, Данный способ даст возможность полностью или частично исключить дополнительную полупроводниковую преобразовательную технику, благодаря чему снизит потери при преобразовании электрической энергии. При чем существует возможность регулировать генерируемые ток и напряжение дискретно в два раза увеличив одну из этих величин. Выбранный способ регулирования зависит от конструкции генератора.
THE PURPOSE. Consider the existing ways of using electromechanical converters for power supply of an autonomous consumer. Conduct a comparative analysis of electromechanical converters, scenarios and conditions for their use in the power supply of an autonomous consumer. To develop a proposal to eliminate the shortcomings in existing models of synchronous generators in order to increase their controllability. To develop a mathematical description of a synchronous generator with magnetoelectric excitation from permanent magnets of a single-phase type with a simplified design as a universal example of the functioning of the entire proposed line of synchronous generators. Carry out mathematical modeling of the generator proposed for consideration in order to confirm the proposed method of regulating the generated parameters, such as current and voltage, without the need to change the generator shaft rotation speed.
METHODS. When solving the problem, the method of describing an electric machine in a dq-coordinate system using a multi-winding description of the machine was used; to confirm the proposed control method, mathematical modeling with the SimInTech environment was used.
RESULTS. The article describes the relevance of the topic, considers the features of the operation of various electromechanical converters for power supply of an autonomous consumer, indicates the conditions for the use of one type or another of the architects of the power supply system in conjunction with electromechanical converters. A line of synchronous generators with magnetoelectric excitation is proposed in order to improve their controllability, namely, the ability to regulate the output generated parameters.
CONCLUSION. Using of the proposed synchronous generators with excitation from permanent magnets will allow for additional regulation of the generated parameters, thereby allowing either completely or partially to exclude additional semiconductor converting equipment, thereby reducing losses during the conversion of electrical energy. Moreover, it is possible to regulate the generated current and voltage discretely by two times increasing one of these values, this method of regulation depends on the design of the generator.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.