Top.Mail.Ru
Научно-образовательный портал ТУСУР | Энергетическая электроника. Система генерирования электроэнергии постоянного тока: Учебное пособие / Харитонов А. С. — 2026. 188 с.
Сайты ТУСУРа

Энергетическая электроника. Система генерирования электроэнергии постоянного тока

Учебное пособие

Рассматривается система генерирования электроэнергии постоянного тока (СГЭ ПТ) на базе синхронного генератора с комбинированным возбуждением (СГК) и активного выпрямителя напряжения, управляемого с помощью высоко- частотной широтно-импульсной модуляции. Представлены математические мо- дели разного уровня детализации всех элементов системы генерирования. При- водятся три алгоритма управления СГЭ ПТ при переменной частоте вращения вала синхронного генератора, а также энергетические характеристики системы и отдельных её элементов в зависимости от режимов работы и способа исполне- ния СГК. Используется наглядная форма их представления с помощью годогра- фов во вращающейся системе координат. Сравниваются алгоритмы управления СГЭ ПТ по основным электрическим параметрам, даются рекомендации по об- ластям их использования. Для студентов высших учебных заведений, обучающихся по техническим направлениям подготовки и специальностям.

Кафедра промышленной электроники

Библиографическая запись:

Харитонов, А. С. Энергетическая электроника. Система генерирования электроэнергии постоянного тока: учебное пособие [Электронный ресурс] / А. С. Харитонов, А. С. Харитонов. — Томск: ТУСУР, 2026. — 188 с. — Режим доступа: https://edu.tusur.ru/publications/11367
Год издания: 2026
Количество страниц: 188
Скачиваний: 19

Оглавление (содержание)

Введение ................................................................................................................................................................................. 3

1 МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ СИСТЕМЫ ГЕНЕРИРОВАНИЯ ......................................... 12

1.1 Математическая модель синхронного генератора с комбинированным возбуждением при работе

на активный выпрямитель напряжения ............................................................................................................................. 13

1.1.1 Математическая модель регулируемого синхронного генератора с комбинированным возбуждением

во вращающейся системе координат ................................................................................................................................ 14

1.1.2 Упрощенная математическая модель синхронного генератора с комбинированным

возбуждением в осях abc .................................................................................................................................................... 16

1.2 Математическая модель активного выпрямителя напряжения ............................................................................... 19

1.2.1 Математическая модель активного выпрямителя напряжения в ортогональной системе координат ............ 19

1.2.2 Упрощенная математическая модель активного выпрямителя в осях abc ......................................................... 27

1.3 Математическая модель dc/dc преобразователя ...................................................................................................... 28

1.4 Математические модели нагрузок ................................................................................................................................ 30

1.4.1 Математическая модель нагрузки переменного тока ............................................................................................. 30

1.4.2 Математическая модель нагрузки постоянного тока ............................................................................................. 33

1.5 Полная математическая модель системы ................................................................................................................... 34

Заключение по разделу 1 ..................................................................................................................................................... 37

2 АЛГОРИТМЫ УПРАВЛЕНИЯ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В СИСТЕМЕ ГЕНЕРИРОВАНИЯ

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ ПОСТОЯННОГО ТОКА НА ОСНОВЕ СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА

С КОМБИНИРОВАННЫМ ВОЗБУЖДЕНИЕМ И АКТИВНОГО ВЫПРЯМИТЕЛЯ НАПРЯЖЕНИЯ .................................. 38

2.1 Принцип действия системы постоянного тока, режимы ее работы .......................................................................... 38

2.2 Основные допущения, математическое описание системы ..................................................................................... 44

2.3 Количественная оценка электрических параметров системы генерирования электроэнергии

постоянного тока ................................................................................................................................................................... 47

2.4 Параметрические законы управления системой синхронным генератором с

комбинированным возбуждением ..................................................................................................................................... 48

2.4.1 Управление потокосцеплением СГК в функции изменения частоты напряжения синхронного

генератора ............................................................................................................................................................................. 48

2.5 Сравнение основных характеристик и параметров трех способов параметрического

управления синхронным генератором с комбинированным возбуждением ............................................................. 104

2.6 Управление синхронным генератором с комбинированным возбуждением и активным

выпрямителем напряжения с нулевым значением реактивного тока генератора ................................................... 108

2.7 Управление явнополюсным синхронным генератором с комбинированным возбуждением и активным

выпрямителем напряжения ............................................................................................................................................... 144

2.7.1 Алгоритм управления системой (фаза основной гармоники тока АВН совпадает с фазой ЭДС СГК) ........... 150

Заключение по разделу 2 ................................................................................................................................................... 178

Литература ........................................................................................................................................................................... 179