4.1.11 Проверка результатов «ручного» электромагнитного расчета на эвм

Зубцовое деление статора в максимальном сечении зуба

мм (225)

Ширина зуба в наиболее широкой части

мм (226)

Ширина зуба в средней части

мм (227)

Расчетная масса стали зубцов статора при прямоугольных пазах

кг

Магнитные потери в зубцах статора

Вт (228)

Масса стали спинки статора

кг

Магнитные потери в спинки статора

Вт (229)

Амплитуда колебаний индукции

Тл (230)

Среднее значение поверхностных потерь отнесенных к 1 м2 поверхности полюсного наконечника

Вт (231)

Поверхностные потери машины

Вт (232)

Суммарные магнитные потери

Вт (233)

Электрические потери в обмотке статора

Вт (234)

Потери на возбуждение синхронной машины при питании от дополнительной обмотки статора

Вт (235)

Добавочные потери в обмотке статора и стали магнитопровода при нагрузке

Вт (236)

Потери на трение в подшипниках и на вентиляцию при наличии радиальных каналов

Вт (237)

Потери на трение щеток о контактные кольца

Вт (238)

Суммарные потери

Вт (239)

КПД при нормальной нагрузке

% (240)

4.1.12 Проверка механической прочности отдельных деталей и узлов

Индуктивное сопротивление обмотки статора для токов обратной последовательности при работе машины на малое внешнее сопротивление (близкое к к.з.)

(241)

Индуктивное сопротивление обмотки статора для токов обратной последовательности при работе машины при большом внешнем индуктивном сопротивлении (близкое к х.х.)

(242)

Индуктивное сопротивление двухслойной обмотки статора для токов нулевой последовательности

(243)

Активное сопротивление обмотки фазы статора для тока нулевой последовательности при рабочей температуре

(244)

Обмотка возбуждения при разомкнутых обмотках статора и демпферной

с (245)

Обмотка возбуждения при замкнутой обмотке статора

с (246)

Демпферная обмотка при разомкнутых обмотках статора и возбуждения по продольной оси

с (247)

Демпферная обмотка при разомкнутых обмотках статора и возбуждения по поперечной оси

с (248)

Демпферная обмотка по продольной оси при разомкнутой обмотке статора и замкнутой обмотке возбуждения

с (249)

Демпферная обмотка по продольной оси при короткозамкнутых обмотке статора и обмотке возбуждения

с (250)

Демпферная обмотка по поперечной оси при короткозамкнутой обмотке статора

с (251)

Обмотка статора при короткозамкнутых обмотках ротора

с (252)

4.2 Оптимизация проекта на эвм Модель - некоторый объект, с помощью которого исследуются свойства оригинала и находящегося во взаимозначном соответствии с ним и более доступном для изучения.

Моделирование - исследование свойств объекта методом изучения свойств другого объекта находящегося в определённом соответствии с первым объектом и более удобным для исследования.

Под “моделью” понимают некоторые технические устройства, процесс, схемы замещения, мысленные образы, математические формулы.

Модель должна удовлетворять 3 условиям:

 достоверно отображать некоторые свойства оригинала подлежащие изучению;

 должно быть определённое соответствие, т.е. правила позволяющие осуществить переход от свойств модели к оригиналу и наоборот.

Основные допущения при составлении математической модели синхронного генератора:

1. Не учитывается магнитное насыщение генератора.

2. В воздушном зазоре машины действуют намагничивающие силы только первой гармоники. Следовательно, ЭДС синхронного генератора - синусоидальный.

. Не учитываются потери на перемагничивание.

. Считают, что обмотки статора выполнены симметрично, а ротор генератора симметричен относительно осей d и q.

. Все демпферные обмотки по оси d заменены одной демпферной обмоткой аналогичной по оси q.

. При исследовании электромагнитных переходных процессов не учитывают изменение вращения скорости генератора.

(253)

где , , , - мгновенные значения напряжений обмоток статора и ротора;

, , , - потокосцепления, связанные с соответствующими обмотками;

, , , - мгновенные токи, протекающие в свободных обмотках.

(254)

где и - индуктивности и взаимоиндуктивности соответствующих обмоток.

Система уравнений после подставления в неё значений из второй системы превращается в систему из 4 дифференциальных уравнений с переменными коэффициентами, т.к. практически все индуктивности и взаимоиндуктивности - переменные величины, т.е. являются функцией времени (вращение ротора генератора) за исключением индуктивной обмотки возбуждения.

4.2.1 Результаты оптимизации

Реализация модели синхронного генератора в фазных координатах. С целью упрощения модели представим её в виде 9 суперблоков. Первый суперблок моделирует переменные коэффициенты в уравнения для определения потокосцепления. Суперблоки 2,3,4,5 моделируют потокосцепление, 6,7,8 - фазное напряжение, 9-й - ток в обмотках возбуждения.

Первый суперблок в свою очередь состоит из подблоков. Первые три моделируют постоянные коэффициенты , , , ; подблоки 4 - 6 моделируют индуктивности , , ; подблоки 7 - 9 моделируют взаимоиндукцию между фазами , , ; подблоки 10 - 12 моделируют взаимоиндукцию между обмотками возбуждения и фазными обмотками статора.

I. Реализация первого суперблока

. При реализации модели СГ в первую очередь необходимо смоделировать постоянные коэффициенты , , , .

Первый подблок имеет следующую реализацию:

(255)

Рис. 4 - Первый подблок первого суперблока, моделирующий

Реализация третьего подблока:

Рис. 6 - Третий подблок первого суперблока, моделирующий

Каждый из трёх подблоков представляем в виде субблоков. Для этого:

а) выделяем подблок;

б) с помощью правой кнопки мыши находим операцию «Create subsystem»;

в) образуем субблок;

г) обозначаем входящие и выходящие параметры.

2. Моделирование индуктивностей , , :

cos (253)

cos (253)

cos , (253)

Рис. 7 - Модель

Рис. 8 - Четвертый подблок первого суперблока, моделирующий , ,

. Моделирование взаимоиндуктивностей между фазами ,

cos (253)

cos (253)

cos (253)

Рис. 9 - Пятый подблок первого суперблока, моделирующий ,

. Моделирование взаимоиндуктивностей между обмоткой возбуждения и фазными обмотками , .

cos (253)

cos (253)

cos (253)

Рис. 10 - Шестой подблок первого суперблока, моделирующий ,

Каждый из подблоков преобразуем в субблок аналогично первым трём подблокам, при этом соединяя одноимённые входы и выходы подблоков.

Рис. 11 - Содержимое первого суперблока

6. Образуем первый суперблок (Sb1).

Рис. 12 - Первый суперблок (Sb1)

II. Реализация 2 - 5 суперблоков

Согласно системе уравнений моделируем потокосцепления, связанные с соответствующими обмотками.

Рис. 13 - Второй суперблок (Sb2)

Рис. 14 - Третий суперблок (Sb3)

Рис. 22 - Суперсуперблок SSb