Машинно-трансформаторний агрегат для вітроенергетичних установок

• Published in: Електротехніка і електромеханіка
• Date: 2016
• Main Authors: Панченко, В.І., Ципленков, Д.В., Гребенюк, А.М., Кириченко, М.С., Бобров, О.В.
• Format: Article
• Language: Ukrainian
• Published: Інститут технічних проблем магнетизму НАН України 2016
• Subjects: Електричні машини та апарати
• Online Access: https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/147036
• Journal Title: Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
• Cite this: Машинно-трансформаторний агрегат для вітроенергетичних установок / В.І. Панченко, Д.В. Ципленков, А.М. Гребенюк, М.С. Кириченко, О.В. Бобров // Електротехніка і електромеханіка. — 2016. — № 1. — С. 33-37. — Бібліогр.: 3 назв. — укр.

В роботі запропонована нова конструкція індукторної електричної машини, яка в технічній літературі називається
 – машинно-трансформаторним агрегатом (МТА). Для такого агрегату отримано співвідношення для визначення розрахункової потужності. На конкретному прикладі показано, що при однакових габаритах розрахункова потужність
 МТА може перевищувати таку для звичайних синхронних машин. Конструкція МТА дозволяє розмістити котушки
 обмотки статора на деякій відстані від рухомих елементів машини, а саме, у закритій ємності, заповненій електроізоляційною рідиною. Це дасть змогу збільшити потужність за рахунок більш ефективного охолодження обмотки, а
 також підвищити вихідну напругу МТА як генератора до рівня 35 кВ і більше. В работе предложена новая конструкция индукторной электрической машины, которая в технической литературе
 называется – машинно-трансформаторный агрегат (МТА). Для такого агрегата получено соотношение для определения расчетной мощности. На конкретном примере показано, что при одинаковых габаритах расчетная мощность МТА
 может превышать таковую для обычных синхронных машин. Конструкция МТА позволяет разместить катушки обмотки статора на некотором расстоянии от подвижных элементов машины, а именно, в закрытой емкости, заполненной электроизоляционной жидкостью. Это позволит увеличить мощность за счет более эффективного охлаждения
 обмотки, а также повысить выходное напряжение МТА как генератора до уровня 35 кВ и более. Background. Electric generators of wind turbines must meet the
 following requirements: they must be multi-pole; to have a minimum size and weight; to be non-contact, but controlled; to ensure the maximum possible output voltage when working on the
 power supply system. Multipole and contactless are relatively
 simply realized in the synchronous generator with permanent
 magnet excitation and synchronous inductor generator with
 electromagnetic excitation; moreover the first one has a disadvantage that there is no possibility to control the output voltage,
 and the second one has a low magnetic leakage coefficient with
 the appropriate consequences. Purpose. To compare machine
 dimensions and weight of the transformer unit with induction
 generators and is an opportunity to prove their application for
 systems with low RMS-growth rotation. Methodology. A new
 design of the electric inductor machine called in technical literature as machine-transformer unit (MTU) is presented. A
 ratio for estimated capacity determination of such units is obtained. Results. In a specific example it is shown that estimated
 power of MTU may exceed the same one for traditional synchronous machines at the same dimensions. The MTU design
 allows placement of stator coil at some distance from the rotating parts of the machine, namely, in a closed container filled
 with insulating liquid. This will increase capacity by means of
 more efficient cooling of coil, as well as to increase the output
 voltage of the MTU as a generator to a level of 35 kV or more.
 The recommendations on the certain parameters selection of the
 MTU stator winding are presented. The formulas for copper
 cost calculating on the MTU field winding and synchronous
 salient-pole generator are developed. In a specific example it is
 shown that such costs in synchronous generator exceed 2.5
 times the similar ones in the MTU