Определение параметров обмотки статора

Для установившегося режима работы

87. Средняя длина витка обмотки статора

88. Длина лобовой части обмотки статора

89. Активное сопротивление обмотки статора при 20 ºС

При θ =75 ºС

90. Активное сопротивление обмотки статора в относительных единицах

91. Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния

здесь b_п1=0,0111 м;

λ′_к=0,15 при

92. Коэффициент магнитной проводимости лобового рассеяния

где

93. Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния

94. Индуктивное сопротивление рассеяния

95. Индуктивное сопротивление рассеяния в относительных единицах

96. Индуктивное сопротивление продольной реакции якоря в относительных единицах

где

; α=0,7; δ/τ=0,003/0,242=0,0124;

k_ad=0,86; k_μ0=F_в0/F_δ=1776/1460=1,21 при Е=0,5U_нф.

97. Индуктивное сопротивление поперечной реакции якоря в относительных единицах

k_aq=0,41 (определяем по рис. 8.1).

98. Синхронное индуктивное сопротивление по продольной оси в относительных единицах

99. Синхронное индуктивное сопротивление по поперечной оси в относительных единицах

Расчёт МДС обмотки возбуждения при нагрузке.

Векторная диаграмма

100. По данным табл. 3 строим частичные характеристики намагничивания и зависимость , рис. 5–7.

Из векторной диаграммы (рис. 7) по U_нф*, I_нф*, cosφ_н определяем =1,1.

Из рис. 6 по =1,1 находим

Из рис. 8.2 определяем: χ_d = 0,96, χ_q, =0,78 и k =0,0021.

101. Находим МДС

F_aq*/cosψ = χ_q*· k_aq·F_aн* = 0,78·0,41·1,15=0,37,

F_aн* = F_aн/ F_во = 4640/4040 = 1,15.

По найденной МДС из характеристики определяем ЭДС , отложив которую на векторной диаграмме, получим направление, а затем и модуль Е_rd*=Ф_rd* = =1,08.

Находим ψ_н=59°; cosψ_н= cos59°=0,515; sinψ_н = sin59°=0,857.

Из характеристики по Е_rd* находим F_rd*=0,94.

102. МДС продольной реакции якоря

По сумме из характеристики определяем .

Поток полюса

Рис. 5. Частичные характеристики намагничивания

Рис. 6. Зависимость Рис. 7. Векторная диаграмма

Из характеристики по потоку определяем .

103. МДС обмотки возбуждения в относительных единицах при номинальной нагрузке

104. МДС обмотки возбуждения при номинальной нагрузке

Из характеристики по F_вн* определяем ЭДС Е_он*=1,26. Номинальное изменение напряжения

ΔU_н*=E_oн*–1=1,26–1=0,26.

Расчёт обмотки возбуждения

Выбираем однорядную обмотку с лобовой частью в виде полуокружности. Изоляция класса нагревостойкости В.

105. Средняя длина витка обмотки возбуждения

где δ"=0,015 м (см. табл. 11.1); b_e ≈ 0,075τ = 0,075·0,242≈0,02 м;

δ₁ = (1,5-2)·10^-3 м.

При использовании тиристорного возбудительного устройства (ТВУ) номинальный ток обмотки возбуждения 320 А.

106. Задавшись током обмотки возбуждения 320 А и плотностью тока обмотки ОВ J_e = 5,3·10⁶ А/м², определим предварительное значение сечения проводника

.

107. Определим предварительное значение питающего напряжения

,

где

Для питания обмотки возбуждения выбираем тиристорное возбудительное устройство ТВУ-65-320 (U_eн=65 В, I_eн=320 А).

Тогда напряжение на кольцах с учетом переходного падения напряжения в щеточном контакте принимаем U_e=63 В.

108. Число витков обмотки возбуждения

,

принимаем w_e=38.

109. Меньший размер прямоугольного проводника обмотки

где δ_кп=12·10^{-3 м; δ}_п=0,3·10^{-3 м.}

Возможный размер широкой стороны провода

Так как в табл. 6.1 подходящий провод отсутствует, выбираем условно нестандартный проводник с размерами a_e×b_e =

=3×20 мм, сечением q_e=60·10^{-6 м2}.

110. Уточненное значение высоты полюса

Так как расхождение с ранее выбранной высотой h_m =0,146 м составляет 3,4 < 10 %, то пересчёт магнитного напряжения полюса не производим.

111. Активное сопротивление обмотки возбуждения

,

112. Ток обмотки возбуждения при 130 °С

МДС обмотки возбуждения при 130 ° С

113. Коэффициент запаса возбуждения, который должен быть в пределах 1,1–1,25,

114. Минимальное расстояние между катушками соседних полюсов

Уточняем плотность тока в обмотке возбуждения

115. Превышение температуры обмотки возбуждения

где

Полученное превышение температуры превосходит допустимое для изоляции класса нагревостойкости В, поэтому в дальнейшем принимаем для ротора материалы класса нагревостойкости F ( ).

Следует учесть изменение тока и сопротивления ОВ при расчёте потерь в ОВ и КПД.

Определение параметров