Представлены результаты экспериментальные исследования макета генератора газотурбинной установки с целью определения возможности его использования как двигателя для раскрутки турбины при ее запуске. На динамику разгона турбины накладываются определенные требования, связанные, в частности, с необходимостью минимизации явлений резонанса, которые возникают при совпадении скорости вращения ротора турбины и ротора генератора с их собственными частотами. Это может потребовать иметь средства для увеличения скорости вращения генератора в сравнении с принятыми подходами к управлению, использующими сигналы дискретных датчиков Холла. Показано, что скорость вращения ротора макета генератора при его работе как двигателя может быть увеличена за счет изменения угла коммутации его обмоток. С этой целью в конструкции генератора целесообразно отказаться от использования датчиков Холла и использовать абсолютный датчик углового положения, например, RM44, не имеющий механической связи между неподвижными и вращающимися элементами.
An article presents the results of experimental research on the model of generator for turbine engine power station. The purpose of research is to explore an ability to use a generator based on permanent magnet synchronous machine for driving motor during start of turbine. This application requires some specific dynamic properties of driving motor due to the necessity to pass thru the critical vibrations during acceleration. So there is a demand to increase a power capacity in driving motor for fast acceleration that can be provided by optimization of motor control. One of the ways to get more power from driving motor is to change the commutation angle during acceleration in order to compensate a delay of current rising due to the inductance of winding coils. Research results shows the efficiency of the motor can be increased by adjusting of commutation angle, that requires advanced motor control system based on absolute encoder (RM44 for example) and microcontroller instead of Hall sensors.
1. Воронин С. Г. Динамические модели вентильного двигателя при различных сочетаниях параметров/ С.Г. Воронин, Д.В. Коробатов, Р.Т. Киякпаев, А.С. Кульмухаметова. //Известия Академии электротехнических наук РФ. Издание Академии электротехнических наук РФ. – М.: «Янус-К». – 2011. – №12. – С. 47-52.
2. Воронин С. Г. Сравнительная оценка различных способов управления коммутацией вентильных двигателей по энергетическим показателям и регулировочным свойствам / С.Г. Воронин, Д.А. Курносов, А.С. Кульмухаметова // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия «Энергетика». – 2013. – Т. 13. – №1. – С. 96-102.
3. Ганджа С.А., Мартьянов А.С. Методика ускоренного расчета синхронных генераторов с аксиальным магнитным потоком // Международный научный журнал "Альтернативная энергетика и экология". – 2014. – № 5 (145). – С. 42–44.
4. Горшков Р.Г. Разработка и исследование вентильного двигателя с постоянными магнитами на основе математического моделирования магнитного поля: Автореф. дис. канд. техн. наук. – Самара, 2011. – 22 с.
5. Киндряшов А.Н., Мартьянов А.С., Соломин Е.В. Электрические машины ветроэнергетических установок с вертикальной осью вращения // Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология», – 2013. – № 1-2 (118). – С. 59-62.
6. Сонных М. Основные технические особенности вентильных двигателей / М. Сонных, Л. Ганнель // РИТМ. – 2010. – №11. – С. 10-13.
7. Datasheet: RM44 magnetic encoder base unit. URL: http://resources.renishaw. com/details/Data+sheet%3A+RM44+magnetic+encoder+base+unit(158718)(49645) (дата обращения: 05.09.14).