Общие параметры магнитной цепи

 

5.8.1 Суммарная МДС магнитной цепи (на один полюс) [11-111]

 

F_{Σ (1)}= F_бзс +F_пс=2530+604=3133, 4 А

5.8.2 Коэффициент насыщения [11-112]

 

к_нас=F_Σ /(F_б+F_п2)= 3133, 4 /(1678+157)=1, 7

 

1, 3	0, 0311	300, 2	F, A				22, 2				5168, 8	1, 65	0, 0129	0, 54	0, 044	1, 84	0, 0406	1, 7		0, 763	7558, 3	2, 412
Н, А/см	-	41, 6		24, 4		-
В, Тл	1, 0	1, 9	2, 37	1, 45	1, 89	1, 95	1, 64
1, 2	0, 0287	277, 1	F, A									1, 47	0, 0117	0, 49	0, 0405	1, 69	0, 0373	1, 561		0, 48		1, 95
Н, А/см	-	22, 2		17, 6		-	29, 9
В, Тл	0, 93	1, 75	2, 19	1, 34	1, 74	1, 8	1, 51
1, 1	0, 0263		F, A	18, 46			12, 5				4111, 1	1, 312	0, 0105	0, 438	0, 0368	1, 538	0, 0368	1, 538	798, 5	0, 255	4909, 6	1, 567
Н, А/см	-	14, 5		13, 7		-
В, Тл	0, 85	1, 6		1, 23	1, 6	1, 65	1, 39
Таблица 5.1 Результаты характеристик холостого хода		0, 0239	230, 9	F, A				10, 3	308, 4		128, 4		0, 81	0, 00644	0, 269	0, 0304	1, 269	0, 0304	1, 269		0, 193		1, 0
Н, А/см	-	10, 2		11, 3	28, 9	-	14, 6
В, Тл	0, 77	1, 46	1, 82	1, 12	1, 5	1, 5	1, 26
0, 5	0, 012	115, 5	F, A		10, 1		4, 1		78, 5			0, 284	0, 0023	0, 0958	0, 0143	0, 596	0, 0143	0, 596	195, 4	0, 0624	1094, 5	0, 35
Н, А/см	-	2, 57	2, 35	4, 52	6, 32	-	5, 16
В, Тл	0, 39	0, 73	0, 91	0, 56	0, 75	0, 75	0, 63
Ф, Е о.е.	Ф, Вб	Е, В	Коэфф.	Kб=1, 18	Kс=0, 95	Kс=0, 95	Kс=0, 98	Kс=0, 98		Kс=0, 98	Fбзс=Fб+Fз1+Fс1	Fбзс*= Fбзс / FΣ (1) , о.е.	Фσ =1, 73 10-6 Fбзс , Вб	Фσ *= Фσ / Ф(1) , о.е.	ФП1=Ф+ Фσ , Вб	ФП1*= ФП1 / Ф(1) , о.е.	ФП.СР=0, 5( ФП 1+ ФП 2), Вб	ФП.СР*= ФП.СР / Ф(1) , о.е.	Fпс=Fп+Fс2+Fз2=	FПС*= FПС / FΣ (1) , о.е.	FΣ = Fбзс+FПС	FΣ 0= FΣ / FΣ (1)
Площадь поперечного сечения участка, мм		-		-
Средняя длина пути магнитного потока, мм	2, 3	39, 2	212, 3	9, 1	106, 7	0, 1	87, 9
Наименование участка	Зазор м/д сердеч статора и полюс наконечником	Зубцы статора	Спинка статора	Зубцы полюсного наконечника	Сердечник полюса	Зазор в стыке пол. и серд. ротора	Спинка ротора

 

 

Рисунок 5.1 Характеристика холостого хода генератора

 

Таблица 5.2 Нормальная характеристика холостого хода генератора [§ 11-6]

 

E*=E/U1, о.е.		0, 5	1, 0	1, 1	1, 2	1, 3
F*=F∑ /F∑ (1), о.е.		0, 47	1, 0	1, 17	1, 4	2, 0

6 Активное и индуктивное сопротивление обмотки статора для установившегося режима

 

6.1 Активное сопротивление обмотки фазы при 20 ⁰С [9-178]

 

r₁= Ом

 

6.2 Активное сопротивление в относительных единицах [9-179]

 

r_1*=r₁I₁/U₁=0, 0292∙ 180, 4∙ /400=0, 0228 о.е.

 

6.3 Проверка правильности определения r_1* [9-180]

 

r_1*= о.е.

 

6.4 Активное сопротивление демпферной обмотки [9-178]

 

r_д= Ом.

 

6.5 Размеры паза [рис. 9-9, табл. 9-21]

 

b_п1=11, 8 мм; h_ш1=1 мм; h_к1=3 мм; h₂=1, 9 мм; h_п1=39, 2 мм; h₃=1 мм; h₄=1 мм;

h₁=32, 3 мм; b_ш1=0, 6∙ b_п1=0, 6∙ 11, 8=7, 08 мм

6.6 Коэффициенты, учитывающие укорочение шага [9-181, 9-182]

 

к_{β 1}=0, 4+0, 6β ₁=0, 4+0, 6∙ 0, 8=0, 88

 

к'_{β 1}=0, 2+0, 8β ₁=0, 2+0, 8∙ 0, 8=0, 84

6.7 Коэффициент проводимости рассеяния [9-186]

 

λ _п1=

6.8 Коэффициент проводимости дифференциального рассеяния [11-118]

λ _д1=

 

6.9 Коэффициент проводимости рассеяния лобовых частей обмотки [9-191]

 

λ _л1= .

6.10 Коэффициент зубцовой зоны статора [11-120]

 

к_вб=

 

6.11 Коэффициент, учитывающий влияние открытия пазов статора на магнитную проницаемость рассеяния между коронками зубцов [§ 11-7]

 

к_к=0, 1

 

6.12 Коэффициент проводимости рассеяния между коронками зубцов

[11-119]

 

λ _к=

 

6.13 Суммарный коэфициент магнитной проводимости потока рассеяния обмотки статора [11-121]

 

λ ₁=λ _п1+λ _л1+λ _д1+λ _к=1, 344+3, 55+0, 426+0, 24=5, 56

 

6.14 Индуктивное сопротивление обмотки статора [9-193]

 

х_σ =1, 58∙ f₁∙ ℓ ₁∙ w²₁∙ λ ₁/(p∙ q₁∙ 10⁸)=1, 58∙ 50∙ 140∙ 50²∙ 5, 56/(2∙ 5∙ 10⁸)=0, 154 Ом.

 

6.15 Индуктивное сопротивление обмотки фазы статора [9-194]

 

х_{σ *}=х_σ ∙ I₁/U₁=0, 154∙ 180, 4∙ /400=0, 12 о.е.

 

6.16 Проверка правильности определения х_{σ *} [9-195]

 

х_{σ *}= о.е.

8 Расчет магнитной цепи при нагрузке

 

 

Рис. 7-1 – Частичные характеристики намагничивания Е; Ф=f(F_{δ зс}), Ф_п=f(F_пс), Ф_σ =f(F_{δ зс})

 

 

Рисунок 7.2 – Векторная диаграмма Блонделя

7.1 ЭДС, индуктированная магнитным потоком воздушного зазора (рис. 7-2)

 

E_б*=1, 076 о.е.

 

7.2 МДС для воздушного зазора и статора (рис. 7-1)

 

F_б*=0, 75 о.е.

 

7.3 МДС для магнитной цепи воздушного зазора и статора (рис. 7-1)

 

F_бзс*=0, 98 о.е.

 

7.4 Предварительный коэф-ент насыщения магнитной цепи статора [11-126]

 

к'_нас=F_бзс/F_б=0, 98/0, 75=1, 31

 

7.5 Поправочные коэффициенты, учитывающие насыщение магнитной цепи

[рис. 11-17]

 

æ _d=0, 94; æ _q=0, 58; æ _qd=0, 0032

 

7.6 Коэффициенты реакции якоря [табл. 11-4]

 

к_аd=0, 86; к_аq=0, 4

 

7.7 Коэффициент формы поля реакции якоря [§ 11-8]

 

к_Фа=1

 

7.8 Амплитуда МДС обмотки статора [11-125]

 

F_a=0, 45m₁w₁к_об1I₁к_фа/р=0, 45∙ 3∙ 50∙ 0, 91∙ 180, 4∙ 1/4=5560 А

 

7.9 Амплитуда МДС обмотки статора в относительных единицах [11-127]

 

F_а*= о.е.

 

7.10 Поперечная составляющая МДС реакции якоря, с учетом насыщения, от­несенная к обмотке возбуждения [11.128]

 

F_aq*/cosψ =æ _qk_aqF_a*=0, 58∙ 0, 4∙ 1, 77= 0, 412о.е.

 

7.11 ЭДС обмотки статора, обусловленная действием МДС (7-1)

 

E_aq/cosψ =0, 225 о.е.

 

7.12 Направление вектора ЭДС Е_бd, определяемое построением вектора Е_aq/cosψ (7-2)

 

ψ =49, 75˚; cosψ =0, 646; sinψ =0, 763

 

7.13 Продольная МДС реакции якоря с учетом влияния поперечного поля [11-130]

 

F'_ad*=æ _dk_adF_a*sinψ +k_qdF_a*cosψ τ /δ =0, 94∙ 0, 86∙ 1, 8∙ 0, 763+0, 0032∙ 1, 8∙ 0, 646∙ 324, 2/2, 3=1, 6 о.е.

 

7.14 Продольная составляющая ЭДС (рис. 7-2)

 

E_бd*=Ф_бd*=1, 062 о.е.

 

7.15 МДС по продольной оси (рис. 7-1)

 

F_бd*=0, 8 о.е.

 

7.16 Результирующая МДС по продольной оси [11-131]

 

F_ба*=F_бd*+F'_ad*=0, 8+1, 6=2, 41 о.е.

 

7.17 Магнитный поток рассеяния (рис. 7-1)

 

Ф_{σ *}=0, 83 о.е.

 

7.18 Результирующий магнитный поток [11-132]

 

Ф_п*=Ф_бd*+Ф_{σ *}=1, 062+0, 83=1, 9 о.е.

 

7.19 МДС, необходимая для создания магнитного потока (рис. 7-1)

 

F_пс*=1, 0 о.е.

 

7.20 МДС обмотки возбуждения при нагрузке [11-133]

 

F_п.н*=F_ба*+F_пс*=2, 41+1, 0=3, 41 о.е.

 

7.21 МДС обмотки возбуждения при нагрузке [11-134]

 

F_п.н=F_п.н*F_{Σ (1)}=3, 41∙ 3133, 4 =10691, 5 А

8 Обмотка возбуждения

 

8.1 Напряжение дополнительной обмотки статора [11-135]

 

U_д=U₁∙ w_d/w₁=400∙ 5/50=40 В

 

8.2 Предварительная средняя длина витка обмотки возбуждения [11-136]

 

ℓ '_ср.п=2, 5(ℓ _п+b_п)=2, 5(155+115, 2)=675, 5 мм

 

8.3 Предварительная площадь поперечного сечения проводника обмотки воз­буждения [11-173]

S' = мм²

8.4 Предварительная плотность тока в обмотке возбуждения [рис. 11-21]

J'_п=3, 6 А/мм²

8.5 Предварительное количество витков одной полюсной катушки [11-138]

w'_п =

8.6 Расстояние между катушками смежных полюсов [11-139]

 

а_к= мм

 

По [§ 11-9] принимаем многослойную катушку из изолированного медного провода прямоугольного сечения марки ПСД.

 

8.7 Размера проводника без изоляции [прил. 2]

a× b=3, 15× 7, 1 мм;

S=21, 82 мм²

 

8.8 Размера проводника с изоляций [прил. 3]

 

a'× b'=3, 48× 7, 54 мм

 

8.9 Предварительное наибольшее количество витков одном слое [11-140]

 

N'_в=(h_п-h_пр)/(1, 05b')=(95, 8-2∙ 5)/(1, 05∙ 7, 54)=10, 8

 

8.10 Предварительное количество слоев обмотки по ширине полюсной катушки [11-141]

 

 

N'_ш= w'_п/ N'_в=161/10, 8=14, 9

 

8.11 Раскладка и уточнение числа витков катушки [рис. 11-22 а]

 

4 слоев по 12 витков

4 слоя по 10 витков

4 слоя по 8 витков

4 слоя по 6 витков

4 слоя по 4 витка

 

N_ш=20; w_п=160; N_в=12

 

8.12 Размер полюсной катушки по ширине [11-142]

 

b_к.п=1, 05 N_ш a'=1, 05∙ 20∙ 3, 48=73 мм

 

8.13 Размер полюсной катушки по высоте [11-143]

 

h_к.п=1, 05 N_вb'=1, 05∙ 12∙ 7, 54=95 мм

 

8.14 Средняя длина витка катушки [11-144]

 

ℓ _ср.п=2(ℓ _п+b_п)+π (b_к+2(b_з+ b_и))=2(155+115, 2)+3, 14(73+3, 4)=780, 3 мм

 

8.15 Ток возбуждения при номинальной нагрузке [11-153]

 

I_п.н=F_п.н/w_п=10691, 5/160=66, 8 А

 

8.16 Количество параллельных ветвей в цепи обмотки возбуждения [§ 11-9]

 

а_п=1

 

8.17 Уточненная плотность тока в обмотке возбуждения [11-154]

 

J_п=I_п.н/(а_пS)=66, 8/(1∙ 21, 82)=3, 06А/мм²

 

8.18 Общая длина всех витков обмотки возбуждения [11-155]

 

L_п=2рw_пℓ _ср.п∙ 10^-3=2∙ 2∙ 160∙ 780, 3∙ 10^-3=500 м

 

 

8.19 Массам меди обмотки возбуждения [11-156]

 

m_м.п=8, 9L_пS∙ 10^-3=8, 9∙ 500∙ 21, 82∙ 10^-3=97 кг

 

8.20 Сопротивление обмотки возбуждения при температуре 20˚ С [11-157]

 

r_п=L_п/ρ _м20а_пS=500/57∙ 1∙ 21, 82=0, 4 Ом

 

 

8.21 Максимальный ток возбуждения [11-158]

 

I_{п max}=U_п/(r_пm_т)=(40-2)/(0, 4∙ 1, 38)=68, 6 А

 

8.22 Коэффициент запаса возбуждения [11-159]

 

I_{п max}/I_п.н=68, 6/66, 8=1, 026

 

8.23 Номинальная мощность возбуждения [11-160]

Р_п=U_п∙ I_{п max} = (40-2)∙ 68, 6=2606 Вт

9 Параметры обмоток и постоянные времени

 

⇐ Предыдущая123Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. I. Основные параметры цунами
2. I. Рабочее тело и параметры его состояния. Основные законы идеального газа.
3. АКТИВНАЯ, РЕАКТИВНАЯ И ПОЛНАЯ МОЩНОСТИ ЦЕПИ
4. Базовые параметры типологизации словарей
5. БИЛЕТ. Магнитное взаимодействие постоянных токов. Вектор магнитной индукции. Закон Ампера. Сила Лоренца. Движение зарядов в электрических и магнитных полях.
6. Биологическое воздействие радиации на человека. Основные величины и контролируемые параметры облучения населения. Приборы дозиметрического контроля.
7. Большая длина магнитной строчки наклонно-строчной записи
8. Будет ли протекать в цепи ток, если вместо источника ЭДС включить заряженный конденсатор?
9. В цепи генераторов Г1, Г2,Г3,Г4
10. Включение RLC цепи на постоянное напряжение (апериодич процесс)
11. Включение цепи RLC на постоянное напряжение
12. Вопрос 17. Режимы работы источника напряжения. Определение потенциалов точек цепи и их расчёт. Построение потенциальной диаграммы.