Новый подход к проектированию согласующих трансформаторов с вращающимся магнитным полем
Аннотация
Представлен физико-математический подход к определению энергетических и массогабаритных характеристик согласующих многофазных трансформаторов с вращающимся магнитным полем малой и средней мощности. Согласующие трансформаторы работают в составе статических полупроводниковых преобразователей нового типа, обеспечивающих повышение электромагнитной совместимости в автономных судовых электроэнергетических системах. Показано, что предлагаемый подход может быть успешно применён как для автоматизированного расчёта энергетических и массогабаритных характеристик трансформаторов с любыми заданными параметрами (магнитная индукция в воздушном зазоре, активные сопротивления обмоток, длина и диаметр магнитной системы и т.д.), спроектированными на различное питающее и выходное напряжение, так и для оценки вклада каждого из таких параметров в динамику изменения коэффициента полезного действия, удельной массы и объёма трансформатора. Кроме того, предлагаемый подход претендует на роль самостоятельного доказательства лучших удельных массогабаритных характеристик полупроводниковых преобразователей с согласующими трансформаторами с вращающимся магнитным полем по сравнению с полупроводниковыми преобразователями с согласующими трансформаторами с пульсирующим магнитным полем.
Литература
2. Иванов В.А., Иванова Н.А., Шукалов В.Ф. Многофазные выпрямители на базе трансформаторов с вращающимся магнитным полем. – Электромашинные элементы автоматики: межвузовский сборник, 1980, с. 120–123.
3. Кузьмин И.Ю. Судовая система электропитания асинхронного двигателя на базе автономного инвертора с трансформатором с вращающимся магнитным полем: автореф. дис. ... канд. техн. наук. СПб: СПбГМТУ, 2020, 32 с.
4. Анисимов Я.Ф., Васильев Е.П. Электромагнитная совместимость полупроводниковых преобразователей и судовых электроустановок. Л.: Судостроение, 1990, 263 c.
5. Мыцык Г.С., Сизякин А.В., Не Хейн Со, Аунг Зо Тин. Особенности физических процессов в трансформаторно-выпрямительных устройствах с многоканальным преобразующим трактом. – Электричество, 2019, № 11, с. 12–22.
6. Бертинов А.И., Бут Д.А., Мизюрин С.Р. и др. Специальные электрические машины: (Источники и преобразователи энергии). М.: Энергоиздат, 1982, 552 с.
7. Копылов И.П., Горяинов Ф.А., Клоков Б.К. и др. Проектирование электрических машин: Учеб. пособие для вузов. Под ред. И.П. Копылова. М.: Энергия, 1980, 496 с.
8. Баль В.Б., Минт Тун Аунг. Проектирование и выбор параметров вентильно-индукторного генератора. – Электричество, 2019, № 11, с. 40–44.
9. Luo M., Dujic D., Allmeling J. Leakage Flux Modeling of Multiwinding Transformers for System-Level Simulations. – IEEE Transactions on Power Electronics, 2018, vol. 33, No. 3, pp. 2471–2483.
10. Кузьмин И.Ю., Черевко А.И., Лимонникова Е.В. Особенности проектирования трансформаторов с вращающимся магнитным полем для полупроводниковых преобразователей. – Электричество, 2016, № 2, с. 39–44.
11. Кузьмин И.Ю., Черевко А.И. Математическая модель автономного инвертора, построенного на базе трансформатора с вращающимся магнитным полем. – Электричество, 2019, № 1, с. 45–54.
12. Kuz’min I.Y., Cherevko A.I., Limonnikova E.V. The Effect of Design Features of a Transformer with a Rotating Magnetic Field on the Quality of the Output Voltage of a Self Excited Inverter. – Russian Electrical Engineering, 2015, vol. 86, No. 8, pp. 443–447.
13. Вольдек А.И., Попов В.В. Электрические машины. Машины переменного тока. СПб.: Питер, 2008, 350 с.
14. Трофимова Т.И. Физика в таблицах и формулах. М.: Издательский центр «Академия», 2009, 448 с.
15. ГОСТ 21427.1-83. Сталь электротехническая холоднокатаная анизотропная тонколистовая. Технические условия. М.: ИПК Издательство стандартов, 2003, 17 с.
16. Clerk Maxwell J. A Treatise on Electricity and Magnetism. Oxford: Clarendon Press, 1873, vol. 2.
17. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов: СПб.: Издательство «Лань», 2010, 608 с.
18. Иванов-Смоленский А.В. Электрические машины. М.: Энергия, 1980, 928 с.
19. Розанов Ю.К., Рябчицкий М.В., Кваснюк А.А. Силовая электроника. М.: Издательский дом МЭИ, 2009, 632 с.
20. Кетков Ю.Л., Кетков А.Ю., Шульц М.М. MATLAB 6.x.: программирование численных методов. СПб.: БХВ Петербург, 2004, 672 с.
21. Вольдек А.И., Попов В.В. Электрические машины. Введение в электромеханику. Машины постоянного тока и трансформаторы. СПб.: Питер, 2008, 320 с.
22. ГОСТ 8865 93 (МЭК 85 84). Системы электрической изоляции. Оценка нагревостойкости и классификация. М.: Издательство стандартов, 1995, 11 с.
#
