[发明专利]一种提升同步电机对惯性响应的质量块装置及其使用方法在审
申请号: | 201911124557.5 | 申请日: | 2019-11-18 |
公开(公告)号: | CN110854923A | 公开(公告)日: | 2020-02-28 |
发明(设计)人: | 陈巨龙;薛毅;张裕;何向刚;罗宁;王健;赵庆明;邓朴;罗文雲;张方银 | 申请(专利权)人: | 贵州电网有限责任公司 |
主分类号: | H02J3/40 | 分类号: | H02J3/40;H02K7/02 |
代理公司: | 贵阳中新专利商标事务所 52100 | 代理人: | 胡绪东 |
地址: | 550002 贵*** | 国省代码: | 贵州;52 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 提升 同步电机 惯性 响应 质量 装置 及其 使用方法 | ||
1.一种提升同步电机对惯性响应的质量块装置,其特征在于:包括两个质量块(1)、中心圆盘(4)和转轴(3),两个质量块(1)均为圆环结构,均环向分割成均等的四个1/4质量块(8),均采用螺栓(2)分别固定连接在中心圆盘(4)两侧,转轴(3)固定连接在中心圆盘(4)中部,转轴(3)与电机转子固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种提升同步电机对惯性响应的质量块装置,其特征在于:质量块(1)靠中心圆盘(4)一侧外沿设置环状凸起带,中心圆盘(4)两侧外沿设置有环状凹槽带,凸起带嵌入到环状凹槽带保持贴合,且质量块(1)与中心圆盘(4)的外径、厚度及制造材料均相同。
3.根据权利要求1-2任一所述的一种提升同步电机对惯性响应的质量块装置的使用方法,其特征在于:该方法为:在中心圆盘(4)的圆面上均匀设置十二个螺孔(7),在其两侧最多加装八个1/4质量块(8),在保持中心圆盘(4)的对称的前提下加装不同数量的质量块,即对于一侧的质量块(1)分别加装零块、两块或四块1/4质量块(8),对于质量块(1)应满足:
R1>Rr (1)
l>3D (2)
其中R1为质量块(1)的内径,Rr为转轴(3)的半径,单位m;l为转轴的长度,D为质量块(1)的厚度,单位m。
4.根据权利要求3所述的一种提升同步电机对惯性响应的质量块装置的使用方法,其特征在于:中心圆盘两侧安装的1/4质量块(8)总的转动惯量计算:
式中ρ为质量块(1)的体密度,单位kg/m3,根据质量块1的材料确定;R2为质量块(1)的外径,单位m;M为中心圆盘(4)的整体质量,单位kg;J1为质量块(1)的转动惯量,J0为中心圆盘(4)的转动惯量,单位kg·m2;Jm为该质量块系统在不同质量块模式下的转动惯量;i为两侧共装配1/4质量块的数量,i=0、2、4、6或8。
对于转轴的转动惯量,计算公式如下:
式中ρr为转轴的体密度,单位kg/m3;Jr为该转轴的转动惯量,单位kg·m2;
则整个同步电机对系统的转动惯量J为转轴转动惯量Jr和质量块装置Jm之和;同样的转动惯量,换算为惯性时间常数为:
其中,SN为同步电机对系统的额定容量,单位VA;ω0为同步电机对系统的额定角速度,单位rad/s;
同步电机对系统包含的转动动能为式(7)中所示,转动动能E(J)即代表同步电机对系统存储的全部动能:
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