126180 (690949), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

S_с2=ℓ₂h'_с2к_с=310∙112∙0,98=34025,6 мм².

Среднее значение индукции в спинке ротора (11.106)

В_c2=σФ∙10⁶/(2S_с2)=1,08∙38,3∙10^-3∙10⁶/(2∙34025,6)=0,61 Тл.

Напряженность магнитного поля в спинке ротора (приложение 21)

Н_c2=4,97 А/см.

Средняя длина пути магнитного потока в спинке ротора (11.107)

L_с2=[π(D₂+2h_c2)/(4p)]+0,5h'_с2=[3,14 (140+2∙42)/(4∙3)+0,5∙112=115 мм.

МДС для спинки ротора (9.170)

F_c2=0.1∙L_c2∙H_c2=0,1∙115∙4,97=57 А.

5.7 Воздушный зазор в стыке полюса

Зазор в стыке (11.108)

б_п2=2ℓ_п∙10^-4+0,1=2∙310∙10^-4+0,1=0,162 мм.

МДС для зазора в стыке между сердечником полюса и полюсным наконечником (11.109)

F_п2=0,8б_п2В_п∙10³=0,8∙0,162∙1,39∙10³=180 А.

Суммарная МДС для полюса и спинки ротора (11.170)

F_пс=F_п+F_с2+F_п2+F_з2=242+57+180+9=488 А.

5.8 Общие параметры магнитной цепи

Суммарная МДС магнитной цепи (11.111)

F_Σ(1)= F_бзс+F_пс=1686+488=2174 А.

Коэффициент насыщения (11.112)

к_нас=F_Σ/(F_б+F_п2)=2174/(1365+180)=1,4.

6. Активное и индуктивное сопротивление обмотки статора для установившегося режима

Активное сопротивление обмотки фазы (9.178)

r₁= Ом.

Активное сопротивление в относительных единицах (9.179)

r_1*=r₁I₁/U₁=0,01∙360,8∙ /400=0,0216 о.е.

Проверка правильности определения r_1* (9.180)

r_1*= о.е.

Активное сопротивление демпферной обмотки (9.178)

r_д= Ом.

Размеры паза

b_п1=14,3 мм; h_ш1=1 мм; h_к1=3 мм; h₂=1,9 мм; h_п1=30,2 мм; h₃=h₄=1 мм;

h₁= h_п1 – h₄ – h₂ – h_к1 – h_ш1 =30,2–1–1,9–3–1=23,3 мм.

Коэффициенты, учитывающие укорочение шага (9.181, 9.182)

к_β1=0,4+0,6β₁=0,4+0,6∙0,833=0,9;

к'_β1=0,2+0,8β₁=0,2+0,8∙0,833=0,87.

Коэффициент проводимости рассеяния (9.187)

λ_п1=

Коэффициент проводимости дифференциального рассеяния (11.118)

λ_д1= .

Коэффициент проводимости рассеяния лобовых частей обмотки (9.191)

λ_л1=0,34 .

Коэффициент зубцовой зоны статора (11.120)

к_вб= _.

Коэффициент, учитывающий влияние открытия пазов статора на магнитную проницаемость рассеяния между коронками зубцов (§ 11.7)

к_к=0,04.

Коэффициент проводимости рассеяния между коронками зубцов (11.119)

.

Суммарный коэффициент магнитной проводимости потока рассеяния обмотки статора (11.121)

λ₁=λ_п1+λ_л1+λ_д1+λ_к=0,9681+0,4956+1,12+0,175=2,7587.

Индуктивное сопротивление обмотки статора (9.193)

х_σ=1,58f₁∙ℓ₁w²₁∙λ₁/(pq₁∙10⁸)=1,58∙50∙300∙32²∙2,7578/(3∙4∙10⁸)=0,0558 Ом.

Индуктивное сопротивление обмотки фазы статора (9.194)

х_σ*=х₁∙I₁/U₁=0,0558∙360,8∙ /400=0,09 о.е.

Проверка правильности определения х_1*(9.195)

х_σ*= о.е.

7. Расчет магнитной цепи при нагрузке

Строим частичные характеристики намагничивания Ф=f(F_бзс), Ф_σ=f(F_бзс), Ф_п=f(F_п2) (о.е.).

Строим векторные диаграммы Блонделя по следующим исходным данным: U1=1; I1=1; cos φ=0,8; φ=36,87 (отстающий); x =0,069

Рисунок 5 – Диаграмма Блонделя

ЭДС, индуктированная магнитным потоком воздушного зазора

E_б=1,022 о.е.

МДС для воздушного зазора

F_б=0,91 о.е.

МДС для магнитной цепи воздушного зазора и статора

F_бзс=1,043 о.е.

Предварительный коэффициент насыщения магнитной цепи статора

к'_нас=F_бзс/F_б=1,043/0,91=1,15.

Поправочные коэффициенты, учитывающие насыщение магнитной цепи

х_d=0,95;

х_q=0,75;

к_qd=0,0029.

Коэффициенты реакции якоря

к_аd=0,86;

к_аq=0,4.

Коэффициент формы поля реакции якоря

к_фа=1.

Амплитуда МДС обмотки статора (11.125)

F_a=0,45m₁w₁∙к_об1∙I₁к_фа/р=0,45∙3∙32∙0,93∙360,8∙1/3=4832 А.

Амплитуда МДС обмотки статора в относительных единицах (11.127)

F_ф*= о.е.

Поперечная составляющая МДС реакции якоря, с учетом насыщения, отнесенная к обмотке возбуждения (11.128)

F_aq/cosψ=х_qk_aqF_a*=0,75∙0,4∙2,22=0,67 о.е.

ЭДС обмотки статора, обусловленная действием МДС

E_aq/cosψ=0,77 о.е.

Направление вектора ЭДС Е_бd, определяемое построением вектора Е_aq/cosψ

ψ=60,36˚;

cosψ=0,495;

sinψ=0,869.

Продольная МДС реакции якоря с учетом влияния поперечного поля (11.130)

F'_ad=x_dk_adF_a*sinψ+k_qdF_a*cosψτ/δ=

=0,95∙0,86∙2,22∙0,869+0,0029∙2,22∙0,495∙271,2/2=2 о.е.

Продольная составляющая ЭДС

E_бd*=Ф_бd=0,95 о.е.

МДС по продольной оси

F_бd*=0,95 о.е.

Результирующая МДС по продольной оси (11.131)

F_ба*=F_бd*+F'_ad*=0,95+2=2,93 о.е.

Магнитный поток рассеяния

Ф_σ*=0,24 о.е.

Результирующий магнитный поток (11.132)

Ф_п*=Ф_бd*+Ф_σ*=0,95+0,24=1,19 о.е.

МДС, необходимая для создания магнитного потока

F_п.с=0,29 о.е.

МДС обмотки возбуждения при нагрузке (11.133)

F_п.н*=F_бф*+F_пс*=2,93+0,29=3,22 о.е.

МДС обмотки возбуждения при нагрузке (11.134)

F_п.н=F_п.н*F_Σ(1)=3,22∙2174=7000 А.

8. Обмотка возбуждения

Напряжение дополнительной обмотки (1.135)

U_d=U₁w_d/w₁=400∙6/32=75 В.

Предварительная средняя длина витка обмотки возбуждения (11.136)

ℓ'_ср.п=2,5 (ℓ_п+b_п)=2,5 (310+98,4)=1021 мм.

Предварительная площадь поперечного сечения проводника обмотки возбуждения (11.173)

S'= мм².

Предварительное количество витков одной полюсной катушки (11.138)

w'_п= .

Расстояние между катушками смежных полюсов (11.139)

а_к= мм.

По таблице 10–14 принимаем изолированный медный провод марки ПСД (класс нагревостойкости изоляции F) прямоугольного сечения с двусторонней толщиной изоляции 0,27х0,48 мм, катушка многослойная.

Размеры проводника без изоляции:

а х b=1,35 х 12,5.

Размеры проводника с изоляцией

а’ х b’=1,62 х 12,98.

Площадь поперечного сечения проводника (приложение 2)

S=16,5 мм².

Предварительное наибольшее количество витков в одном слое

N_в'=(hп-hпр)/(1,05b')= (112–2∙5)/(1,05∙12,98)=7,5.

Предварительное количество слоев обмотки по ширине полюсной катушки

N_ш'= w'_п/ N_в'=114/7,5=15,2

Выбираем N_ш =16 слоев обмотки по ширине полюсной катушки

6 слоев по 8 витков

5 слоев по 7 витков

5 слоя по 6 витков

Уточненное наибольшее количество витков в одном слое (рис 11.22)

N_в =8

Уточненное количество витков одной полюсной катушки (рис. 11.22)

w_п=113

Размер полюсной катушки по ширине

b_к.п=1,05N_ш а’=1,05∙16∙1,62=27,2 мм

Размер полюсной катушки по высоте (11.150)

h_к.п=1,05N_в b'=1,05∙8∙12,98=109 мм

Средняя длина витка катушки (11.144)

ℓ_ср.п=2 (ℓ_п+ b_п)+ π(b_к+2 (b_з+b_и)_.)=2 (310+98,4)+ 3,14 (27,2+7)=924 мм

Ток возбуждения при номинальной нагрузке (11.153)

I_п.н=F_п.н/w_п=7000/113=61,4 А.

Количество параллельных ветвей в цепи обмотки возбуждения (§ 11.9)

а_п=1.

Уточненная плотность тока в обмотке возбуждения (11.154)

J_п=I_п.н/(а_пS)=61,4/(1∙16,5)=3,72 А/мм².

Общая длина всех витков обмотки возбуждения (11.155)

L_п=2рw_пℓ_ср.п∙10^-3=2∙3∙113∙924∙10^-3=632 м.

Массам меди обмотки возбуждения (11.156)

m_м.п=γ_м∙8,9L_пS∙10^-3=8,9∙632∙16,5∙10^-3=92,8 кг.

Сопротивление обмотки возбуждения при температуре 20˚ С (11.157)

r_п=L_п/ρ_м20а_пS=632/(57∙1∙16,5)=0,672 Ом.

Максимальный ток возбуждения (11.158)

I_пmax=U_п/r_пm_т=(75–2)/(0,672∙1,38)=78,72 А.

Коэффициент запаса возбуждения (11.159)

I_пmax/I_п.н=1,28.

Номинальная мощность возбуждения (11.160)

Р_п=(75–2)∙78,72=5747 Вт.

Рисунок 6 – Эскиз полюса ротора

9. Параметры обмоток и постоянные времени. Сопротивления обмоток статора при установившемся режиме

9.1 Сопротивления обмоток статора при установившемся режиме

Коэффициент продольной реакции якоря (таблица 11.4)

=0,86

Коэффициент насыщения при Е=0,5

к_нас(0,5)= .

МДС для воздушного зазора

F_б(1)=1365 А.

Индуктивное сопротивление продольной реакции якоря (11.162)

х_ad*= о.е.

Коэффициент поперечного реакции якоря (таблица 11.4)

к_aq=0,4.

Индуктивное сопротивление поперечной реакции якоря (11.163)

х_aq*= о.е.

Синхронное индуктивное сопротивление по продольной оси (11.164)

х_d*=х_ad*+х_σ*=2,46+0,0558=2,516 о.е.

Синхронное индуктивное сопротивление по поперечной оси (11.165)

х_q*=х_aq*+х_σ*=1,27+0,0558=1,326 о.е.

9.2 Сопротивление обмотки возбуждения

Активное сопротивление обмотки возбуждения, приведенное к обмотке статора (11.166)

о.е.

Коэффициент магнитной проводимости потоков рассеяния обмотки возбуждения (11.167)

λ_пΣ=λ_н.п+0,65λ_пс+0,38λ_п.в=57,39+0,65∙79,4+0,38∙11,74=113,5.

Индуктивное сопротивление обмотки возбуждения (11.168)

х_п*=1,27к_adх_ad*(1+ о.е.

Индуктивное сопротивление рассеяния обмотки возбуждения (11.169)

х_пσ*=х_п* – х_ad*=2,85–2,46=0,39 о.е.

9.3 Сопротивления пусковой обмотки

Относительное зубцовое деление демпферной обмотки (11.170)

t_2*=πt₂/τ=3,14∙19,3/271,2=0,223 о.е.

Коэффициент распределения демпферной обмотки (11.171)

к_р2= .

Коэффициент магнитной проводимости потока рассеяния по зубцам полюсного наконечника (11.172)

λ_дз=t₂/(g_dб)=22,6/(16,5∙2)=0,585.

Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния полюсов (11.173)

λ_dп=(0,785- .

Коэффициенты (рисунок 11.23)

С_d=1;

C_q=3,25.

Коэффициент магнитной проводимости рассеяния лобовых частей демпферной обмотки по продольной оси (11.174)

λ_длd=0.019τC_d/N₂=0,019∙271,2∙1/10=0,515.

Коэффициент магнитной проводимости рассеяния лобовых частей демпферной обмотки по поперечной оси (11.175)

λ_длq=0., 019τC_q/N₂=0,019∙271,2∙3,25/10=1,675.

Характеристики

Список файлов курсовой работы