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

9.1 Сопротивления обмоток статора при установившемся режиме

9.1.1 Коэффициент насыщения при Е=0,5 (табл. 5-1), [11-161]

к_нас(0,5)=

9.1.2 МДС для воздушного зазора при Е=1,0 (табл. 5-1)

F_б(1)*= 1678 о.е.

9.1.3 Индуктивное сопротивление продольной реакции якоря [11-162]

х_ad*= о.е.

9.1.4 Коэффициент поперечного реакции якоря [табл. 11-4]

к_aq=0,4

9.1.5 Индуктивное сопротивление поперечной реакции якоря [11-163]

х_aq*= о.е.

9.1.6 Синхронное индуктивное сопротивление по продольной оси [11-164]

х_d*=х_ad*+х_σ*=2,39+0,12=2,51 о.е.

9.1.7 Синхронное индуктивное сопротивление по поперечной оси [11-165]

х_q*=х_aq*+х_σ*=1,21+0,12=1,33 о.е.