Система управления регулируемого магнитного редуктора с трёхфазной обмоткой статора

А. А. Афанасьев; В. С. Генин; Л. Н. Васильева; В. А. Ваткин; Д. А. Токмаков

doi:10.34831/EP.2021.39.68.003

Система управления регулируемого магнитного редуктора с трёхфазной обмоткой статора

А. А. Афанасьев, В. С. Генин, Л. Н. Васильева, В. А. Ваткин, Д. А. Токмаков

Аннотация

Рассмотрены математическая модель и система стабилизации скорости вращения выходного вала регулируемого магнитного редуктора с трёхфазной обмоткой статора и внутренним ротором на постоянных магнитах. Коэффициент редукции регулируется путём изменения частоты, напряжения и выходного тока преобразователя частоты, питающего обмотку статора редуктора. Представлена система уравнений в пространстве состояний, описывающая переходные процессы в электрическом и двух механических каналах ветроэлектрической установки с магнитным редуктором, который работает в режиме мультипликатора. Приведены результаты исследования динамических характеристик линеаризованной модели применительно к параметрам экспериментального образца магнитного редуктора этого типа. Предложена структурная схема системы управления, позволяющая стабилизировать скорость вращения выходного вала регулируемого магнитного редуктора, использующегося, например, в ветроэнергетической установке .

Ключевые слова

электрогенератор; магнитный редуктор; ротор-мультипликатор; уравнения состояния; динамическая модель

Полный текст:

PDF

Литература

Дергачёв, П. А. Магнитный мультипликатор с регулируемым передаточным отношением для ветровых и малых гидравлических электростанций / П. А. Дергачёв, П. А. Курбатов, О. Н. Молоканов // Электротехника. - 2013. - № 4. - С. 33.

Jiabin, Wang. A Magnetic Continuously Variable Transmission Device / Wang Jiabin, Atallah Kais, S. D. Carvley // IEEE Transactions on magnetics. 2011. - Vol. 47. - № 10. - P. 2815 - 2818.

Jian, Linni. Comparison of Coaxial Magnetic Gears With Different Topologies / Linni Jian, K. T. Chau, Gong Yu and other. // IEEE Transactions on magnetics. - 2009. - Vol. 45. - № 10. - P. 4526 - 4529.

Oka, M. Study on Force-Transmissibility of a Magnetic Gear by Using 3-D Boundary Element Analysis / M. Oka, T. Todaka, M. Enokizono // Material Science Forum. - 2014. - T. 792. - Р. 221.

Афанасьев, А. А. Аналитические и численные методы решения задач электромеханики на основе комплексного магнитного потенциала / А. А. Афанасьев. - Чебоксары: Изд-во Чуваш. ун-та, 2017. - 430 с.

Афанасьев, А. А. Электромагнитные моменты магнитного редуктора / А. А. Афанасьев // Электричество. - 2019. - № 2. - С. 54 - 59.

Важнов, А. И. Переходные процессы в машинах переменного тока / А. И. Важнов. - Л.: Энергия, 1980. - 256 с.

Иванов-Смоленский, А. В. Электромагнитные силы и преобразование энергии в электрических машинах / А. В. Иванов-Смоленский. - М.: Высш. шк., 1989. - 312 с.

Афанасьев, А. А. Регулируемый магнитный редуктор / А. А. Афанасьев, В. С. Генин, И. И. Исломов, А. Г. Калинин, Д. А. Токмаков // Электротехника. - 2017. - № 7. - С. 55 - 59.

Афанасьев, А. А. Магнитная проводимость модулятора магнитного редуктора / А. А. Афанасьев, А. М. Дмитренко, В. В. Ефимов // Электротехника. - 2017. - № 7. - С. 11 - 14.

Афанасьев, А. А. Регулируемый электромагнитный редуктор с трёхфазной обмоткой статора / А. А. Афанасьев, В. С. Генин, А. М. Дмитренко, С. А. Васильев, В. В. Алексеев // Электротехника. - 2020. - № 8. - С. 13 - 16.

Афанасьев, А. А. Модель регулируемого электромагнитного редуктора с трёхфазной обмоткой статора в пространстве состояний / А. А. Афанасьев, В. С. Генин, В. А. Ваткин, Н. Н. Иванова // Вестник Чувашского университета. - 2021. - № 1. - С. 5 - 18.

DOI: http://dx.doi.org/10.34831/EP.2021.39.68.003