Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Nonlinear magnetic circuit – self inductance definitions, passivity and waveforms distortion

Spałek Dariusz

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2022

|

Vol. 70, nr 3

art. no. e141003

EN

The generalized magnetizing curve series for the nonlinear magnetic circuit is proposed. Subsequently, three definitions of self-inductance for the nonlinear magnetic circuit are compared. The passivity of the magnetic circuit is reconsidered. Three theorems that describe features of Fourier harmonics of distorted waveforms have been proved.

2

Synchronous Generator Model with Nonlinear Magnetic Circuit

Spałek D.

Acta Energetica

|

2013

|

nr 4

144--157

EN

A synchronous generator with voltage controller is a system whose work describes the ordinary differential equation set for the equivalent circuits. For the nonlinear magnetic circuit of a synchronous generator (stator and rotor saturation) the differential set is nonlinear. The solution of such a problem needs to develop the appropriate model for numerical simulations of the generator. First of all, the generator model type e.g. (1,1), (2,2), (3,3) or other should be chosen. Furthermore, the equivalent parameters for the model of synchronous generator should be chosen. The nonlinearity of magnetic circuit leads to changes of some equivalent parameters and additional numerical computations. There is a numerical program developed in C++ for simulations of transients in order to investigate their sensitivity to generator nonlinearity (saturation effect) and equivalent parameters values. The described program (available at www.elektr.polsl.pl/dspalek/) enables to decide whether the nonlinearity for d/q axis should be taken into account and which equivalent parameter are of high importance. Subsequently, the presented model leads to conclusions on which parameters should influence significantly synchronous generator work in a power system.

PL

Generator synchroniczny wraz z układem wzbudzenia jest obiektem, którego pracę opisuje układ równań różniczkowych zwyczajnych. Przy uwzględnieniu nasycania się obwodu magnetycznego maszyny synchronicznej układ równań różniczkowych jest nieliniowy. Rozwiązanie takiego układu równań różniczkowych wymaga zaproponowania schematu zastępczego dla potrzeb symulacji pracy generatora. Po pierwsze powinien zostać wybrany model generatora synchronicznego np. (1, 1), (2, 2), (3,3) lub inny. Następnie należy dobrać parametry dla obwodów zastępczych generatora. Uwzględnienie nieliniowości obwodu magnetycznego prowadzi do zmian parametrów zastępczych w funkcji prądów i prowadzi do dodatkowych obliczeń przy rozwiązywaniu układu równań różniczkowych. Opracowany został autorski program napisany w języku C++, który pozwala na symulację pracy stanów nieustalonych oraz ocenę wrażliwości otrzymywanych przebiegów na: nieliniowość obwodu i parametry schematu zastępczego. Omawiany symulator numeryczny (dostępny na stronie: www.elektr.polsl.pl/dspalek/) pozwala na szybką ocenę wrażliwości na dany parametr obwodu i nieliniowości w osi d/q, a w konsekwencji pozwala podejmować decyzje, czy należy dokonywać dokładniejszej identyfikacji parametrów modelu dla opisu pracy generatora w systemie energetycznym.

3

Wyznaczanie indukcyjności głównej maszyny indukcyjnej z nasyconym obwodem magnetycznym metodą elementów krawędziowych

Demenko A., Nowak L., Pietrowski W., Mikołajewicz J.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2009

|

R. 85, nr 6

13-16

PL

W artykule przedstawiono zastosowanie metody elementów skończonych do obliczenia charakterystyki biegu jałowego silnika klatkowego z uwzględnieniem zjawiska nasycenia obwodu magnetycznego. Wyniki obliczeń pokazują, że indukcyjność zastępczą symetrycznego 3-fazowego silnika indukcyjnego pracującego na biegu jałowym można zdefiniować analogicznie jak indukcyjność w osi q maszyny synchronicznej. Zastępczą indukcyjność wykorzystano do obliczenia siły elektromotorycznej.

EN

The paper presents the finite element method for the calculation of no-load characteristic of a squirrel cage machine with saturated core. The calculations show that the equivalent inductance of a balanced 3-phase no-loaded induction machine with saturated core may be defined like a quadrature-axis inductance in synchronous machine. The equivalent inductances have been used in the calculation of electromotive force.

4

Nieliniowe charakterystyki uzwojeń maszyny synchronicznej z wydatnobiegunowym wirnikiem

Warzecha A.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2005

|

R. 81, nr 10

90-94

PL

W pierwszej części pracy zostały określone związki strumieniowo-prądowe dla uzwojeń maszyny synchronicznej wydatnobiegunowej o nieliniowym obwodzie magnetycznym. Wynikają one z pierwotnej funkcji koenergii pola magnetycznego, której główny składnik jest funkcją przepływu wypadkowego i ukształtowania obwodu magnetycznego. Przy oddzielnym traktowaniu strumieni rozproszenia i założeniu jednoharmonicznego rozkładu przepływu wypadkowego funkcja ta może być aproksymowana pojedynczym szeregiem Fouriera względem kąta pomiędzy osią przepływu, a osią podłużną wirnika [3], Główne strumienie skojarzone uzwojeń stojana i wirnika z uwzględnieniem klatki są zapisane we współrzędnych naturalnych i zawierają funkcje modelujące obwód magnetyczny w osi równoległej i osi prostopadłej do osi przepływu. W drugiej części pracy zaprezentowano sposób wyznaczania funkcji modelujących obwód magnetyczny na podstawie obliczeń wielkości całkowych pola. Przykładowe wyniki są podane dla maszyny czterobiegunowej o mocy kilku kilowatów. Przedstawiony model maszyny synchronicznej może być wykorzystany do dokładniejszego modelowania stanów dynamicznych i ustalonych maszyny z uwzględnieniem wpływu nieliniowości obwodu magnetycznego.

EN

In the first part of the paper the relations between linked fluxes and currents of windings accounting for nonlinearity of magnetic circuit has been presented. They arise from the multivariable co energy function of magnetic field. The main component of the function depends on the total MMF and on the geometry of air-gap. If the leakage fluxes are treated separately and high harmonics of MMF are neglected, the main co energy is a function of magnetizing current and of the angle between MMF axis and d-axis of the rotor. The main linked fluxes of stator and rotor windings have been written in the natural co-ordinate and they contain the function modeled magnetic circuit. The second part of the paper presents a method of calculating of nonlinear characteristics. The method is based on the results of magnetic field solutions. The obtained functions approximating nonlinear characteristics are presented for the salient-pole synchronous machine 7.5 kW. Presented equations and approximating functions can be used in the circuit model of the machine designed to investigations of dynamic and steady states.