Глава 10 Проектирование синхронных машин (967523), страница 4

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

Текст из файла (страница 4)

при =0,8 и = 400 В

Таблица 10.5. Значения КПД синхронных генераторов, %,

= 0,8, = 230 и 400 В и = 1500 об/мин

По найденному диаметру определяют полюсное деление:

(10.2)

где .

Предварительное значение внешнего диаметра статора находят по формуле

. (10.3)

Коэффициент в зависимости от числа полюсов машины имеет значения, приведенные в табл. 10.6.

Таблица 10.6. Значение в зависимости от числа полюсов

Полученное значение следует округлить до ближайшего нормализованного диаметра. Значения их даны в табл. 10.7. Нормализованные диаметры получены исходя из наиболее благоприятного раскроя листов электротехнической стали, при котором уменьшаются отходы при штамповке. Нормализованным диаметром определяется габарит машины.

Таблица 10.7. Высота оси вращения и диаметр статора

От выбранного внешнего диаметра магнитопровода статора зависит высота оси вращения у проектируемой машины. Высоты осей вращения в зависимости от для выпускаемых в настоящее время синхронных машин даны в табл. 10.7. Машины, выполненные на диаметрах от 1180 мм и выше, имеют высоту оси вращения мм, что достигается соответствующей приваркой лап к станине (см. рис. 10.3).

Если в результате округления отношение будет выходить за пределы значений коэффициента , то следует произвести пересчет внутреннего диаметра и полюсного деления :

; . (10.4)

В этом случае для можно взять среднее значение при данном числе полюсов.

По полученному диаметру находят расчетную длину машины, м:

, (10.5)

где — расчетный коэффициент полюсного перекрытия (см. рис. 10.21); —коэффициент формы поля (см. рис. 10.21); — обмоточный коэффициент обмотки статора; — линейная нагрузка статора, А/м; — максимальное значение индукции в воздушном зазоре при номинальной нагрузке, Тл; — внутренний диаметр статора, м.

Как , так и зависят от размеров и конфигурации полюсного наконечника, а также воздушного зазора и полюсного деления. Поскольку на данной стадии расчета эти значения неизвестны, то предварительно можно принять = 0,65…0,68, = 1,16…1,41, а их произведение = 0,75…0,78 (эти значения соответствуют = 0,68…0,72, = 1,5 и = 0,01). При равномерном воздушном зазоре над полюсным наконечником в машинах небольшой мощности (менее 100 кВт) = 1, и можно принять = 0,84…0,87.

Обмоточный коэффициент определяют по шагу обмотки статора и числу пазов на полюс и фазу. Предварительно можно взять равным 0,92, что примерно соответствует шагу обмотки = 0,83.

Линейную нагрузку и индукцию для машин мощностью от 100…150 кВт и выше выбирают по кривым рис. 10.9, где приведенные зависимости получены для серийно выпускаемых синхронных машин с номинальным напряжением 6000… 6600 В . Эти же зависимости соответствуют машинам и при номинальном напряжении 380…400 В. При номинальном напряжении 10000 В индукцию можно так же выбирать по кривым рис. 10.9, а линейную нагрузку целесообразно снизить на 10…15%, так как из-за более толстой пазовой изоляции ухудшается охлаждение проводников обмотки якоря.

Рис. 10.9. Зависимость и A от

для синхронных машин мощностью более 100 кВт

Значения индукции и линейной нагрузки для машин мощностью менее 100 кВт выбирают по рис 10.10.

Рис. 10.10. Зависимость и A от

для синхронных машин мощностью менее 100 кВт

Найденные из рис. 10.9 или 10.10 значения и следует рассматривать как предварительные. В дальнейшем расчете при необходимости их можно изменить. При этом следует иметь в виду, что в зависимости от выбора и изменяется активный объем проектируемой машины. Чем больше произведение , тем меньший объем будет иметь машина. Однако как , так и имеют свои верхние пределы.

Основным фактором, ограничивающим линейную нагрузку, является нагрев обмотки, так как с возрастанием в ней увеличиваются электрические потери. Допустимое значение линейной нагрузки зависит от класса нагревостойкости применяемой изоляции, а также от конструктивного выполнения машины и, прежде всего, от способов ее охлаждения. Приведенные на рис. 10.9 и 10.10 значения получены по данным выпускаемых в настоящее время синхронных машин защищенного исполнения с косвенным воздушным охлаждением, имеющих изоляцию класса нагревостойкости В. При применении изоляции класса нагревостойкости линейную нагрузку следует увеличить в 1,12 раза, а при применении изоляции класса нагревостойкости H — в 1,2 раза.

Верхний предел индукции ограничен главным образом насыщением магнитной цепи и, в первую очередь насыщением зубцового слоя. С повышением насыщения увеличивается мощность, необходимая для возбуждения машины, вследствие чего возрастают размеры обмотки возбуждения и высоты полюса.

Следует также отметить, что от отношения зависят индуктивные сопротивления обмотки. С увеличением этого отношения индуктивные сопротивления возрастают.

Определив расчетную длину машины , находят отношение

. (10.6)

От зависят ряд показателей машины и условия ее охлаждения. Чем длиннее машина (больше ), тем хуже условия ее охлаждения. Значение для выпускаемых в настоящее время синхронных машин обычно лежит в пределах, указанных на рис. 10.11. Если не укладывается в указанные пределы, то следует изменить диаметр , а если потребуется, то и внешний диаметр . При изменении диаметра в соответствии с (10.5) изменится и .

Рис. 10.11. Значение в зависимости от числа пар полюсов

У машин небольшой мощности при меньше 250…300 мм, а у более крупных машин меньше 200 мм магнитопровод статора выполняется из одного пакета.

При большей длине в целях улучшения охлаждения сталь статора разбивают на несколько пакетов, между которыми делают радиальные вентиляционные каналы (рис. 10.12). Обычно длину пакетов выбирают равной 4—5 см, а ширину канала = 1 см. При наличии вентиляционных каналов истинная длина статора будет больше расчетной и может быть найдена по формуле

Характеристики

Список файлов книги