Abstract

W artykule przedstawiono model matematyczny hydrogeneratora, który powstał w wyniku prac dotyczących badania wpływu obwodu elektromagnetycznego na poziom drgań elementów maszyny. Istotą modelu jest uwzględnienie asymetrii wewnętrznej dotyczącej uzwojenia stojana, uzwojenia wzbudzenia i szczeliny powietrznej. Uwzględniono zmienność istotnych sprzężeń elektromechanicznych wynikających z drgań giętnych wału.Ze względu na złożoność modelu przyjęto szereg założeń upraszczających. Do istotnych uproszczeń należy zaliczyć przyjęcie liniowej charakterystyki magnesowania żelaza stojana i wirnika. Uwzględniono jednak obwody klatki tłumiącej.W celu opracowania elektromechanicznego modelu dokonano podziału hydrogeneratora na elementy skupione. Sformułowano analityczne funkcje stanu elementów zachowawczych i dyssypatywnych. Wyznaczono funkcję Lagrange'a oraz funkcję dyssypacji Rayleigha we współrzędnych uogólnionych. Wyprowadzono układ równań różniczkowych modelu i rozwiązano go numerycznie.Dokonano analizy wpływu drgań giętnych wału na charakterystyki indukcyjności własnych i wzajemnych w obwodach stojana, wirnika oraz pomiędzy obwodami stojana i wirnika. Dokonano analizy przebiegu napięcia indukowanego w zależności od asymetrii szczeliny powietrznej. Przedstawiono parametryczne zależności pomiędzy modułem wektora mimośrodu oraz jego fazy a widmem napięcia indukowanego.

Author (1)