Параметры и постоянные времени обмоток

Активное сопротивление фазы обмотки статора

r_a= k_r ρ₇₅ 2 l_ср W₁ /(a₁ S₁)=1,1030,021410^–622,801872/(2 645 10^–6)=0,00738 Oм.

где l_ср– средняя длина полу витка

l_ср = l₁ + 1,8 τ = 1,837 + 1,8  0,536 = 2,8018 м,

ρ₇₅= 0,0214  10^–6 ом м – удельное сопротивление меди при температуре t = 75C.

k_r – коэффициент увеличения сопротивления обмотки вследствие поверхностного эффекта, вызываемого полями рассеяния

k_r= 1+ (l₁ / l_ср) (k_ra– 1) = 1 + ( 1,837 / 2,8018 )(1,157 –1) = 1,103.

k_ra = φ(ξ) +  ψ(ξ) / 3( –1) = 1 + ( 0,000216 /3)(0,87550²–1) = 1,157

ξ = а_э / h = 0,00244 / 0,0154 = 0,1584.

h = 0,0104 = 0,0104 = 0,0154 м.

b_Σ = n_э в_э = 2·5,5=11 мм= 0,011 м.

φ = 1+ 0,09 ξ⁴ = 1 + 0,09(0,1584)⁴  1.

ψ = 0б33ξ⁴ = 0,33(0,16)⁴ = 0,000216.

m_э – число элементарных проводников по высоте паза

m_э= (с_э / n_э ) U_n1 = (50 / 2) 2 = 50

=(9β + 7) / 16 = (9  0,778 + 7) / 16 = 0,875

В относительных единицах

r_*a = r_a(I_N/ U_N) = 0,00738 ( 3567,6/ 7967,7) = 0,0033.

Омическое сопротивление обмотки возбуждения при t = 75 C

r_ = 0,82  r_130 = 0,82  0,1276 = 0,105 Ом.

В относительных единицах

=0,000429=0,00043.

Постоянные времени и индуктивные сопротивления обмоток синхронной машины

Индуктивное сопротивление обмотки якоря по продольной оси при разомкнутых обмотках ротора

Х_*d = X_* +X_*аd = 0,155 + 0,712 = 0,87.

Индуктивное сопротивление обмотки якоря по поперечной оси при разомкнутых обмотках ротора.

Х_*q = X_* +X_*аq = 0,155 +0,46 = 0,615 .

Индуктивное сопротивление и постоянная времени обмотки возбуждения при разомкнутых других обмотках

= X_*f +X_*аd = 0,218 + 0,712 = 0,93 .

T_ = / ( r_* ) = 0,93 / 2  3,14  0,00043  50 = 6,9 сек.

Индуктивное сопротивление и постоянная времени обмотки возбуждения при короткозамкнутой обмотки якоря

= X_{*f } +(1/X_*аd+1/ X_*)^–1 = 0,218 + (1/ 0,712+1/ 0,155)^–1 = 0,345

= / ( r_* ) = 0,345 / ( 2 3,14 , = 2,56 сек .

Индуктивное сопротивление взаимной индукции между контурами ротора по продольной оси при короткозамкнутой обмотке якоря

= (1/ X_* +1/ X_*аd)^–1 = (1 / 0,155 + 1 /0,712)^–1 = 0,127 сек .

Постоянная времени затухания переходных составляющих продольных токов .

= 0,5(1 + q) = 0,5 (1+ 1)  2,56 = 2,56. q =1 1.

Переходное индуктивное сопротивление обмотки якоря по продольной оси

= X_* + (1/ X_*аd+1/ X_{*f })^–1 = 0,155 + ( 1 / 0,712 + 1 /0, 218) ^–1 = 0,32

Механическая постоянная времени или постоянная инерции вращающихся частей синхронной машины

Тj =J / S_N = 4225  10³  13,1² / (85300 10³) = 8,5 c.

Массы активных и конструктивных частей

Масса зубцов сердечника статора

G_z=q_сl_мk_сh_пb_z1/2  Z₁=78001,5170,930,1870,0367432=32625,15 кг.

где

b_z1/2 = π(D + h_п)/ Z₁– b_п = 3,14  (8,2 + 0,187) / 432– 0,02426 = 0,0367 м.

q_с = 7800 кг/м³ – плотность стали.

Масса ярма сердечника статора

G_а = q_с l_м  k_с   (D_а + h_а) h_а = 7800  1,517  0,93  3,14(8,894 – 0,16 )  ·0,16 = 48286,4 кг.

Масса ярма сердечника статора

Gм1 = Дм  S1  Un1  cp  Z1 = 8900 645  10  2 2.8018 = 13896 кг.

где Дм = 8900 кг / м3 – плотность меди.

Масса проводов обмотки возбуждения

Gм = Дм  S(4 p W ) = 8900  8.20210(4242.27819) = 30331 кг

Масса стали полюсов

Gm = 2pдс m Kmc (hm Bm + 0.8 hp Bp ) = 2  24 

 0.95 . кг

Масса обода ротора

Gp = (дс / 4 2  Д2 2 – (Д1 2 )2 К = (3.14  7800 / 4 )  2.1378

 ( 7.55 – 6.478 )  0.9 = 177165 кг.

где К = 0.9 – коэффициент , учитывающей уменьшение веса обода из-за радиальных и аксиальных вентиляционных каналов (с.211 1  ). Масса ротора ( с учетом массы вела и других вращающихся частей ) Gp = 1.35 (G + Gm + Gm ) = 1.35 (177165 + 59230 + 29659 ) = 359173 кг.

Нагрузка на подпятних

Nn = Kp  Gp  Д = 2.5  359173  9.81 = 8.8  10 Н.

где Кр = 2.5 (при Куг = 1.8 + 2.2 для радиально –осевой турбины ) (с.211.1 ).