книги из ГПНТБ / Брускин, Д. Э. Генераторы, возбуждаемые переменным током учеб. пособие
.pdfИз-за сдвига в 60 эл. град между сторонами катушки якоря несколько умень шается электродвижущая сила в обмотке. Предварительные расчеты показывают,
что в трехфазном генераторе коэффициент |
использования магнитного потока |
Кис = 1,81, а в однофазном /Сис= 1,46. Если |
сравнивать величину 1 -й гармоники |
магнитного потока, то разница оказывается значительно меньшей.
Магнитный поток реакции якоря не должен наводить э. д. с. в обмотке воз буждения, так как последняя представляет собой замкнутый многоугольник. Раз мещение лобовых частей генератора показано на рис. 4.6.
Рис. 4.6. Эскиз размещения лобовых частей гене ратора
I I I . Расчет трехфазного разноименнополю сного индукторного генератора с обмотками, размещ енными по одной окружност и статора
Исходные данные остаются прежними:
Р = 10 кВт; cos? = 1 ; С/ф = 360 В; и л = /з - 3 6 0 = 624 В.
Принимаем z2=29. При этом определяем
лтах = 60/щах/г'г = 60-7500/29 = 15 500 об/мин; штах = 1610 рад/с.
«min = 6 0 /min/,?2 = 60■3000/29 = 6200 об/мин; шт1п = 645 рад/с.
Внешний диаметр ротора
£>,2 = 2 И > 'тах = 2-100/1610 = 0,124 м.
Принимаем величину воздушного зазора 6=0,4 мм; внутренний диаметр ста тора Z?ii = 125 мм. Внешний диаметр ротора D i2 = D n — 26 = 125—0,8=124,2 мм.
Число проводников
N = А л й п 11ф = |
130-3,14-12,5/9,25 = 552. |
||
Число витков в фазе |
|
|
|
w - N l( 2 m ) = |
552/(2• 3 ) « 92. |
|
|
Поток на двойное полюсное деление |
|
|
|
Ф2т = / 2 Х „ с/< £ £ /ф /(4 ,4 4 /т1п« 0 |
= |
У ъ 1 ,8 1 -1 ,4 -3 |
6 0 /(4 ,4 4 -3 0 0 0 -9 2 ) = |
= 0 , 1 • 1 0 —2 Вб.
Длина пакета ротора
/„ = Ф/Ст i(2B%) = 0 ,1 -10“ 2-0,91/(2-0,9-0,67-10- 2 ) « 8 ,0 -10“ 2 м,
где К т — коэффициент распределения потока. Принимаем /п = 8,5-10~ 2 м.
90
Задаемся внутренним диаметром ротора Z)(o=90 мм; внешним диаметром статора £>«1=180 мм; размерами зубцов ротора Ьг2= 5,8 мм; /iz2=7 мм; высотой малых и больших зубцов статора h zю= 19 мм; Лг1м= 7 мм.
Марка стали статора и ротора — Э44. Толщина листа стали 6л.с=0,2 мм.
IV . Обмоточные данные яко ря
Провод ПЭТВ, 0 0,21/0,25 мм; сечение проводника <7=0,0346 мм2; число па раллельных ветвей— 1; число параллельных проводников — 30; число витков в фазе — 92; сечение меди фазы Q= 30-0,0346= 1,038 мм2; плотность тока
Д = / / Q = 9,25/l,038=8,91 А,'мм = 8,91 • 106 А/м2;
средняя длина лобовой части /«= 137 мм; |
средняя длина вылета /в= 40 мм; сред |
|
няя длина витка l w =2(85+137) =444 мм; |
площадь, |
занимаемая медью с изо |
ляцией, |
|
|
Qm = (я/4)-0,252-92-30 = |
136 мм2 = |
1 136; см2. |
V.Расчет характеристики холостого хода
Относительная ширина зубца ротора
— bz%т = 0,58/0,67 = 0,856;
относительная величина воздушного зазора
г0 = 5/Ср.п (Ют) = 0,4-1/(10-0,67) = 0,0591,
где Кр.п — коэффициент раскрытия паза.
Для расчета намагничивающей силы холостого хода определяем следующие
величины: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2т |
|
|
0 , 1 - 1 0 |
2-0,91 |
Г с = 0,915 Тл, |
|||
Вь = |
Ы г21< |
|
|
|
= 9150 |
||||
2-0,58-8,58-10“ |
|
|
|
||||||
где // = /„ -1-0,28 = 8,5 + |
0 ,2 -0 ,4 = |
8,58 см; |
|
|
|
||||
|
/^5 = |
0 ,8 А/р.п8 е 5 = |
0 ,8 -0 ,04-0,915-104 = 293 А; |
|
|||||
|
Н |
= 0,8В ь = 0,8-9150-10 * = 72,5 А/см; |
|
||||||
|
|
В ф г 2 |
_ |
0,915-0,58-10~2 |
_ |
j 04 |
|
||
|
~ |
Кте\Ьг\ ~ |
0,88-0,58-10-2 ~ |
|
|
||||
где коэффициент рассеяния Arei = 0,88 ; |
|
|
|
|
|||||
BzXm = |
B z, l , |
1,04-8,58-10“ ^ |
|
где к = 0,825; |
|||||
— -— = |
--------- —= 1,2700 Тл, |
||||||||
|
7/п |
0,825-8,5-10~2 |
|
|
|
||||
F zX= H |
z lh zX = 5 ,8 -102 -0,7-10—2 + 1,4-102 -1,2 -10—2 = 5,7 |
А; |
|||||||
Bz2m— |
Bbh |
|
0,9150-8,58-10 —2 |
|
|
— КтеЧ', |
|||
|
|
|
|
|
= 1,2700 Тл, Кте\ |
||||
K Te2lln |
|
0,88-0,825-8,5-10“ 2 |
|
|
|
||||
|
F z2 — H z2h z2 = |
5 ,8 -102 -0,7-10—2 = |
4,1 А; |
|
|||||
= |
F s + |
В г\ |
+ |
В г2 = |
293 + 5 ,7 + 4,1 = |
302,8 « 303 |
А; |
||
91
|
|
|
''“ОСН ~ Г |
ЛОП |
|
|
1 |
о |
302 4- 135 |
|
|
|
, |
|
|
||||
|
Фа2= у -Ф 2т |
+ Хлл |
|
Т |
|
0 , 1 ’ 1 0 |
|
— |
|
3 0 2 — |
= |
7 . 2 5 , 1 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
Ва2 |
|
|
фа2 |
|
|
|
7,25-10~4 |
= |
0,96 Тл, |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
h a 2 ^ n 2 ^ i 'e 2 |
|
1,0 1 -8 ,5 - 0,88 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
где |
|
D g2 — D t2 — 2 h z2 |
12,42 — 9 — 1,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
= 1 ,0 1 -Ю- 2 м; |
|
|
|||||||||||||||
|
h a2 = |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
/а2 = |
^ ^ |
— ^О --- — |
|
= |
^ (о1 2 , 4 2 — 1 ,4 — 1,01) = 5 ,2 4 см = 5,24 -10~ 2 м; |
||||||||||||||
|
|
Р а2 = 0,57/а2^а2 = |
0 ,5 -2,4 -102-5,24-10—2 = 6,3 |
А; |
|
|
|||||||||||||
|
Х„ = |
0,4я |
h i |
|
ho. |
\ |
+ |
_ |
„ |
„ |
|
|
|
яАт |
|
|
|||
|
+ |
|
~ |
|
I /; |
1 , 7 а / А п + |
0,5/82 [ 1 + |
1 + 2Аг2 |
|
|
|||||||||
|
|
26ziM |
|
/>Z2 / |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
= |
0,4я |
1 , 2 |
+ ~ ~ 18,58 + |
1,7-0,785-1,7 + |
0,5-10,411 + |
я - 1 , 2 |
|
|
|||||||||||
1,4 |
|
|
|||||||||||||||||
|
|
2-1,9 |
1,9/ |
|
' |
|
|
|
' |
' |
|
: 'Л" ' |
|
|
|||||
|
|
= 0,4-3,14 (4,81 + |
2,27 + |
8,1) = |
0,4-3,14-15,2 = |
19; |
|
|
|||||||||||
|
|
ф0 = 2 (^82 + |
F a2) Х0 = |
2 (303 + 6,3) 19 = 1,17-10“ 4 |
Вб; |
|
|
||||||||||||
|
|
Фв1 |
= Фа2 |
+ |
Ф„ = |
72500 + 11 700 = |
8,42-10“ 4 Вб; |
|
|
||||||||||
|
|
Вах = |
|
Уа1 |
|
|
|
8,42-10 - 4 |
|
= |
0,6250 |
Тл; |
|
|
|||||
|
|
h'a ll M K rex |
|
1,8-8,5-0,88-10 —4 |
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
я«1=- |
ф,а Х |
|
|
|
|
|
8,42-10 -4 |
ч-4 |
|
|
1,3200 Тл; |
|
|
||||
|
|
h ai l nK Te\ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
0,85-8,5-0,88-10" |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
F ax = |
0,5 ( Н 'а11[ + |
н |
а’ |
2 /J) = 0 ,5 (1 ,1 -6 ,5 3 + |
6,9-2,47) = |
1 2 , 1 да 1 2 |
А; |
||||||||||||
|
|
/ = |
l \ + |
7j = |
я (18 — 0 ,85)/6 = |
9 см = |
9 -1 0 ~ 2 |
м; |
|
|
|||||||||
|
|
l \ = |
2,47 |
см; |
l [ |
= |
l — /J = 9 — 2,47 = 6,53-10~ 2 |
м. |
|
|
|||||||||
Намагничивающая сила холостого хода |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
F 0 = F b2 + F a\ + |
Ра2 = |
303 + |
1 2 + 6,3 = |
|
321 |
А. |
|
|
|||||||||
Другие точки |
характеристики |
холостого |
хода рассчитываются |
аналогично |
|||||||||||||||
(см. табл. 4.2). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Характеристика холостого хода при fmax=7500 Гц |
будет |
иметь |
еще более |
||||||||||||||||
линейный характер. Ее можно будет построить по одной точке. |
|
|
|
||||||||||||||||
Характеристики холостого хода представлены на рис. 4.7. |
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
V I. |
Расчет параметров генератора |
|
|
|
|
|
||||||||||
Обмотка статора двухплоскостная. В одном слое размещается обмотка якоря, в другом — обмотка возбуждения.
92
Т а б л и ц а 4.2
|
|
|
|
|
|
|
|
f ф В |
|
|
|
|
|
П а р а м е т р ы |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
соо |
|
|
|
|
|
|
||||||
Ф2т-10-4, Вб |
1,985 |
3,97 |
5,96 |
7,95 |
10 |
11,9 |
||||
В5 , Тл |
|
0,182 |
0,363 |
0,545 |
0,727 |
0,915 |
1,09 |
|||
В » |
А |
|
58 |
116 |
174 |
233 |
293 |
349 |
||
B |
z \ , |
|
Тл |
|
0,207 |
0,413 |
0,62 |
0,825 |
1,04 |
1,24 |
К |
ы |
|
, Тл |
|
0,252 |
0,505 |
0,756 |
1 , 0 1 |
1,27 |
1,51 |
В |
zlm |
> Тл |
|
0,151 |
0,302 |
0,453 |
0,604 |
0,76 |
0,905 |
|
Н |
zl> |
А/м |
|
60 |
100 |
140 |
280 |
580 |
1520 |
|
H |
"z1 , |
А/м |
|
50 |
70 |
90 |
1 1 0 |
140 |
200 |
|
|
|
|
А |
|
0,9 |
1,4 |
1,9 |
3,1 |
5,5 |
1 2 , 6 |
В |
г 2, Тл |
|
0,252 |
0,505 |
0,756 |
1 , 0 1 |
1,27 |
1,51 |
||
^ |
2, |
А |
|
0,4 |
0,7 |
1 , 0 |
2 , 0 |
4,1 |
1 0 , 6 |
|
^ 5 2 - |
|
А |
|
59,3 |
118,1 |
176,9 |
238,1 |
302,6 |
372,2 |
|
Ф а 2 - 10-4, вб |
1,44 |
2 , 8 8 |
4,32 |
5,16 |
7,25 |
8,64 |
||||
В |
а 2 , |
Тл |
|
0,191 |
0,382 |
0,572 |
0,764 |
0,96 |
1,14 |
|
Н а 2, |
А/м |
|
50 |
80 |
100 |
150 |
240 |
390 |
||
В а 2 > |
А |
|
1,3 |
2 , 1 |
2 , 6 |
3,9 |
6,3 |
1 0 , 2 |
||
Фа-10-4, Вб |
0,23 |
0,457 |
0,682 |
0,92 |
1,17 |
1,45 |
||||
В о 2 + В а2, |
А |
60,6 |
1 2 0 , 2 |
179,5 |
242 |
308,9 |
382,4 |
|||
Ф fll *Ю 4, |
Вб |
1,67 |
3,34 |
5 |
6 ,6 8 |
8,42 |
10,09 |
|||
Яй1 - |
Тл |
|
0,124 |
0,248 |
0,371 |
0,496 |
0,625 |
0,75 |
||
В а 1 > Тл |
|
0,262 |
0,525 |
0,785 |
1,05 |
1,32 |
1,59 |
|||
/7 ^ , |
А/м |
|
40 |
60 |
80 |
90 |
1 1 0 |
140 |
||
|
|
|
А/м |
|
60 |
100 |
150 |
300 |
690 |
2600 |
|
|
|
А |
|
2 , 0 |
3,1 |
4,4 |
6,4 |
1 2 |
35 |
т |
, |
|
а |
|
63 |
123 |
184 |
249 |
321 |
417 |
/в, |
А |
|
8,9 |
17,4 |
26,0 |
35,2 |
45,4 |
59 |
||
Рис. 4.7. Характеристики холостого хода
93
Размеры лобовой части обмотки якоря:
|
a{Dn + h zX) |
а |
|
3,14(12,5 + |
1,9) |
|
1,8 |
6,65-10 |
м; |
||||
X s = |
2р |
|
|
2 |
|
------------------------- |
2 |
||||||
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|||
I s = (т* — 2 R ) + |
2 (/в — R ) + |
|
n R |
= (6,65 — 2-1) + 2 (4 — 1 ) + 3,14-1 = |
|||||||||
|
= |
4,65 + 6 + |
3,14 = |
1 3 ,7 9 « 13,8-10—2 м; |
|
||||||||
|
|
|
|
/в = |
4-10 |
2 м (по эскизу); |
|
|
|||||
|
l w = |
2 { l s + |
(„О == 2(8,5 + 13,8) = |
44,6 - 10~ 2 м. |
|
||||||||
Омическое сопротивление обмотки якоря |
|
|
|
|
|
||||||||
|
о |
___■wL___ |
|
92-44,6 |
|
= 0,694 Ом; |
|
||||||
|
1’20° |
5700q a n |
|
|
5700-0,0346-30 |
|
|
||||||
|
|
T?lil7go = |
|
1,62-0,694 = |
1,12 |
Ом. |
|
|
|||||
Рассчитаем реактивность рассеяния, для чего определим следующие ве |
|||||||||||||
личины: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
141г~ г~ г + — |
1= ° . 4 - 3 , 1 4 - ° , 4 1 1 |
= °,5 !6 , |
||||||
Х п = 0 ,4 я ( ^ Г + ' & ) ==0’4 '3 ’ |
\3 - 18,9 |
14,5 |
|
|
|
|
|||||||
где h i — расстояние между слоями двухслойной обмотки якоря; |
|
||||||||||||
Х, = |
0,32 — |
( l s — 0 ,64рт) = |
0,32 —-^-(13,8 — 0,64-6,65) = 0,354; |
||||||||||
|
// |
|
|
|
|
|
|
8,58 |
|
|
|
|
|
|
|
ч = —■те = |
24 |
■0,67-0,265 = 0,147, |
|
|
|||||||
|
|
29 |
|
|
|||||||||
|
|
|
г1 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
где | = 0,265 — коэффициент распределения индукции при холостом ходе; |
|||||||||||||
|
|
2К«т |
Ь0 = |
2-0,91-0,677 |
|
|
|
|
|||||
|
|
ЬЛ |
|
|
----- 0,0591 =0,126; |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
b |
j v = |
|
0,775/0,677= 1,145; |
|
|
|||||
|
SX = Xn + |
X* + Xft = |
0,516 + 0,354 + |
|
0 ,1 4 7 = 1,017. |
|
|||||||
Реактивность рассеяния: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
при /min=3000 Гц |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
4я f w 4 , |
|
|
|
|
4-3,14-3000-922-8,58 |
|
|
|||||
Х ° * т |
~ p q . 1 0 » |
' |
2 |
|
|
|
2 - |
108 |
|
1,017= 13,92 Ом; |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
при frnax = 7500 Гц |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
X*7soo= ^зооо' 7 50 0 /3000 = 13,92-2,5 = 34,8 |
Ом. |
|
||||||||||
Определяем намагничивающую силу реакции якоря: |
|
|
|||||||||||
при /=3000 Гц |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
^экв/ф |
|
0,45-1,16-92-9,25 |
|
|
|||||
|
/^ = 0 . 4 5 / 0 , |
— |
|
|
= ------------ а------------ = |
222 А; |
|
||||||
|
F aq = |
K q \F ad = 0,94-222 = 208,5 А, |
где /С?1 |
= 0 ,9 4 . |
|
||||||||
94
|
Расчет м. д. с. возбуждения при нагрузке: |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
X a d i — |
|
|
|
|
|
222-360 |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
= |
|
|
- ° ’72 = 28’25 0м’ |
||||||||
где gi = 0,72 — коэффициент распределения индукции при нагрузке; |
|||||||||||||||
|
|
|
Х асП = |
X a d iK x = |
28,25-0,936 = |
26,45 Ом, |
|
||||||||
где |
К х — коэффициент, учитывающий |
падение |
напряжения продольной реакции |
||||||||||||
якоря: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Кх = 1- |
|
|
(1 — /С8>= |
1 - |
|
3,14 |
|
(1 — 0,914) = |
||||||
|
2К\Ка |
2-1,81-1,16 |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
' |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
= |
1 — 0,0643 = 0,936; |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
К г = К 62/ 2 |
К |
= |
302,6/321 = |
0,914; |
|
|
||||||
|
|
|
X aq\ = |
K q \X ad i = |
0,94-26,45 = |
24,8 |
Ом; |
|
|||||||
|
|
|
|
= |
X ad \K , = |
26,45-0,46 = 12,15 |
Ом: |
|
|||||||
К а = l - |
л |
К |
г |
= 1- |
|
|
3,14 |
|
0,914 |
= |
1 — 0,54 =_0,46, |
||||
|
|
2-1,81-1,16 |
|
|
|
||||||||||
|
2 К м К<п |
К х ° |
|
|
0,936-1,35 |
|
|||||||||
где коэффициент рассеяния потока обмотки статора |
|
|
|
|
|||||||||||
о = |
Р /Ъ К р .п К т |
|
|
Х /с) = |
|
|
3-0,4-0,91 |
|
|||||||
1 + 0,64------—------- (Х /п + |
1 + 0 ,6 4 — —— |
-----(0,516 + 0,354) = |
|||||||||||||
|
|
РЬг2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3-0,58 |
|
|||
|
|
|
|
|
0,4-0,91 |
|
|
1 + 0 ,3 5 |
= |
1,35; |
|||||
|
|
|
= 1 + 0 ,6 4 |
|
.- 0 ,8 7 = |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
0,58 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
X 'aq = |
*«,1=24,8 |
Ом; |
|
|
|
|
||||
|
Х 2 = |
( x ; rfl + |
X 'aq) / 2 |
= |
(12,15 + 24,8)/2 = |
36,95/2 = |
18,47 Ом; |
||||||||
|
X h = |
Х $ зооо ■+■X a d i + Х 2 — 13,92 + |
26,45 + |
18,47 = |
58,84 Ом; |
||||||||||
|
при / = 7500 |
Гц; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
F a d — 222 А; /+ , = 208,5 А; |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
FadUfy |
|
|
|
222-360 |
|
67,5 Ом; |
|||||
|
|
Xadi '■ |
IF ,82 |
|
|
|
|
|
■0,72 = |
||||||
|
|
£Кр.п —9,25-92 |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
X a d i = K x X a d i = |
0,936-67,5 = |
63,25 Ом; |
|
|||||||||
|
|
|
X a q i — K g \X a(]\ |
= |
0,94-63,25 = 59,5 |
Ом; |
|
||||||||
|
|
|
X 'a d i = X a d iK , = |
63,25-0,46 = |
29,1 |
Ом; |
|
||||||||
|
|
|
|
|
X 'aq — X aq\ = 5 9 ,5 Ом; |
|
|
|
|||||||
|
Х ч = ( X 'adl + X 'aq) / 2 |
= (29,1 + |
59,5)/2 = 88,6/2 = |
44,3 Ом; |
|||||||||||
|
X k = |
X s + |
X ad + |
X 2 = |
34,8 + |
63,25 + |
4 4 ,3 = 142,4 Ом. |
||||||||
|
Данные расчета м. |
д. |
с. возбуждения при нагрузке приведены в табл. 4.3. |
||||||||||||
95
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 4.3 |
|
|
|
/. |
Гц |
|
|
Параметры |
3000 |
3000 |
7500 |
7500 |
|
|
||||
Р , кВ-А |
5 |
10 |
5 |
10 |
|
С.мкФ |
0,7 |
0,7 |
0,7 |
0,7 |
|
£«. в |
400 |
495 |
481 |
729 |
|
sin 4< |
0,135 |
0 , 2 |
0,85 |
0,953 |
|
/н. А |
|
4,62 |
9,25 |
4,62 |
9,25 |
Л/н» А |
0,624 |
1,85 |
3,93 |
8,81 |
|
Fad, А |
15 |
44,4 |
94,4 |
2 1 2 |
|
Фн2т-Ю-4,Вб |
7,94 |
9,82 |
3,82 |
5,79 |
|
Bs. Тл |
0,732 |
0,911 |
0,382 |
0,602 |
|
F b, А |
234 |
292 |
12 2 |
193 |
|
В*1 , Тл |
1 , 0 1 |
1,26 |
0,772 |
1,14 |
|
Н гЬ |
А м |
280 |
560 |
150 |
390 |
А |
2 ,0 |
3,9 |
1 , 1 |
2,7 |
|
Аг2, |
А |
2 ,0 |
3,9 |
1 , 1 |
2,7 |
Ag2* А |
238 |
300 |
124,2 |
198,4 |
|
Фа2 - 10 - 4,Вб |
5,75 |
7,1 |
2,77 |
4,19 |
|
Ва2. Тл |
0,76 |
0,94 |
0,366 |
0,555 |
|
И а2 . А/М |
140 |
220 |
80 |
100 |
|
а2- |
А |
3,7 |
5,8 |
2 , 1 |
2 ,6 |
Фя-10-4, Вб |
0,916 |
1,16 |
0,48 |
0,765 |
|
ФО1-10-4, Вб |
6 ,6 6 6 |
8,26 |
3,25 |
4,955 |
|
К 1 - |
Тл |
0,495 |
0,614 |
0,242 |
0,368 |
в ;,- |
тл |
1,05 |
1,3 |
0,511 |
0,78 |
я а1 . А/м |
90 |
1 1 0 |
60 |
80 |
|
Я й1> |
А;М |
310 |
650 |
100 |
150 |
^fli- |
А |
6,5 |
1 1 , 1 |
3,1 |
4,4 |
/в. а |
А |
248 |
317 |
129 |
205 |
|
35,1 |
44,9 |
18,2 |
29 |
|
Регулировочные характеристики приведены на рис. 4.8.
96
V II. В ы бор |
величины |
емкости компенсирую щ его |
конденсатора |
Емкость, необходимая для полной компенсации, |
|
||
а) при /=3000 Гц |
|
|
|
С = 106/(<oJ>Q = |
106/(2 я • 3000 • 40,37) = 1,32 мкФ , где А '= X s + XadV, |
||
б) при/=7500 Гц |
|
|
|
С = 106/(ш Х ’) = |
106/(2 я -7500-98,1) = 0,217 |
мкФ. |
|
Выбираем величину емкости С =0,7 мкФ. Реактивное сопротивление конденсатора:
а) при /=3000 Гц
Х с = 106/(шС) = Ю6/(2 я-3000-0,7) = 75,9 Ом;
б) при/=7500 Гц
Х с = 106/(соС)= 106/(2я-7500-0,7)=-30,3 Ом.
Расчет м. д. с. |
возбуждения при нагрузке производится тем же методом, ч т о |
||||
и предварительный расчет. |
|
|
|
|
|
|
V III . |
Расчет обмотки возбуж дения |
|
||
Напряжение возбуждения £/в = 115 |
В. Принимаем падение напряжения в об |
||||
мотке возбуждения A u = Q ,lU В. |
|
|
|
||
Поток на двойное полюсное деление |
|
|
|||
|
Iqch -р ^яоп |
|
_4 302 -р 13о |
Вб. |
|
®2тв ®2тн |
0 н-~ ---д--- = |
9 | 8 2 - 10 4 — - 1-— = 14,2-10“ |
|||
|
Х0сн |
|
302 |
|
|
Число витков катушки обмотки возбуждения |
|
||||
|
0,9£/в-108 |
|
0,9-115-108 |
|
|
|
4 ,4 4 /0Ф2тв2 Р / |
:6,85. |
|
||
|
4,44-400-142000-6 |
|
|||
Принимаем щв.к=5, чтобы иметь запас по возбуждению. |
|
||||
Число витков обмотки |
=5-6=30. |
|
|
||
Максимальный ток возбуждения |
|
|
|||
/в max = 2 |
max,'( / |
2®в,к) = 317/|/1-5) = 44,9 А. |
|
||
Выбираем провод ПЭТВ, 0 1,0/1,11; сечение одного проводника 9=0,785 мм2. Число параллельных проводников— 12; сечение обмотки Q=n<?= 12-0,785= = 9,42 мм2; число проводников в пазу 5-2-12=120.
Площадь, занимаемая медью с изоляцией,
<?м = (я/4) 1,112-120 = 116 мм2.
Индуктивное сопротивление обмотки возбуждения
Х „ = 3 - 4 я / о £ / , 2 Ы 0 _8 = 3 - 4 - 3 ,1 4 - 4 0 0 - 102- 8 ,5 8 - 1 ,0 1 7 - 1 0 “ ®= 0 ,131 Ом;
активное сопротивление обмотки возбуждения
_ |
3tP„/B.B_ |
3-10-35,6 |
0,0199 Ом; |
|
tfz,|20’ - |
57o0q ~ |
5700-9,42 |
||
|
||||
R'z, 1753 = 1 »62*° ,° 1 " = О, 0 3 2 2 Ом. |
||||
4-4018 |
|
|
97 |
|
П ол н ое индуктивное сопротивление |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
+ R B = |
|
|
, 1312 + 0 ,03222 = |
0,133 |
Ом. |
|
|||
Э. д. с., индуктируемая в обмотке, |
|
|
|
|
|
|
||||||
Е = |
4,44/Ф 2твдав.к-2Р = |
4,44-400-14,2-10_4-5-6 = |
75,6 В. |
|
||||||||
Приведенное сопротивление обмотки возбуждения |
|
|
|
|
|
|||||||
ZB= |
( Е + |
Ьи)Цлmax = |
(75,6 + 0,133• 44,9)/44,9 = |
1,82 Ом. |
|
|||||||
Максимальный ток обмотки возбуждения (при £7В= 115 В) |
|
|
|
|||||||||
|
|
/ в max = |
<7„/ZB= 115/1,82 = 63,2 |
А. |
|
|
|
|||||
Величина |
емкости, |
включаемой |
параллельно обмотке возбуждения для ком |
|||||||||
пенсации. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С = |
106/(а>0Хс ) = 106/(2 я • 400-1,82) = |
219 мкФ. |
|
|
|||||||
IX . |
Расчет массы электротехнической стали и обмоточной меди |
|||||||||||
Масса листа статора |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Гл.с = |
[£*ai — (A>ii + |
2Аг1б)2] + |
— ^п’.Агм) | |
7с®л.с = |
||||||||
= р ^ ( 1 8 2- |
16,32) + |
12(1,94-1,9 — 0,775-0,7)^7,55-0,02 = |
||||||||||
|
= |
(255 - |
209 + |
38,2)7,55 -0,02= |
12,7 г. |
|
|
|
||||
Масса сердечника статора |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Г с.с = |
Гл,с |
|
К з - Ю~ 3 = |
|
12,7(8,5/0,02) 0,88-1 0 ~ 3 = 4,75 кг. |
|||||||
|
|
®л.с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Масса листа ротора |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Гл.р = |
|
[(£><2— 2Лгг)2 — А*о] + |
|
7с®л.с = |
|
|||||||
= |
{ ^ Г |
[(I2 ,4 2 - |
I . 4 )2 — 9 2] + 2 9 - 0 ,5 8 - 0 ,7 | 7 ,5 5 - 0 ,0 2 = |
|
||||||||
|
= |
(95,5 — 6 3 ,7 + |
11,8)7,55-0,02 = |
6,59 г. |
|
|
||||||
Масса сердечника ротора |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Г с.р = |
Гл.р( и г ЛшС) К г |
Ю“ 3 = |
6 ,59 (8,5/0,02)0,8 8 • 1 0 “ |
3 = |
2,46 |
кг. |
||||||
Общая масса электротехнической стали |
|
|
|
|
|
|||||||
|
Г с — Г С.с + -Гс.р = 4,75 + 2,46 = |
7,21 кг. |
|
|
||||||||
Масса меди обмотки якоря |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Г „.я = |
S w lwq n u V \Q - z = |
3-92-44,4-0,0346-30-9,3-10~5 * |
1,19 |
кг. |
||||||||
98
Масса меди обмотки возбуждения |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
Гм.в = |
/в®в«?тЮ - 5 |
= |
30-35,6-12-0,785-9,3-10—5 и 0,94 кг. |
|||||||||||
Общая масса меди |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
Ги = |
Г М.я + |
Гм.в = 1 >19 + |
0,94 — 2,13 кг. |
|||||||||
|
X. |
|
Определение площ ади пазов |
и их коэффициента заполнения |
|||||||||||
Шаг полюсного деления |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
<2 = яО л /,?2 = 3,14-125/29 = |
13,55 |
мм = 13,55-10—3 м. |
|||||||||||
Ширина пазов по дуге расточки ротора |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
^2 — 5 ,8 • 10—3 |
м; 4 П2 = h |
— bZ 2 |
= |
13,55 — 5,8 = 7,75• 10 3 м. |
||||||||||
Ширина большого и малого пазов |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
ЬаЛ = |
t2- |
— ■ |
= |
(l3,55 + 7,75- |
|
5-’8)-10-3 = (13,55 + 0,975)-10-* = |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
14,525-10“ 3 м; |
|
|
||||
*П.М = |
Ъ6.а - |
|
t<J |
( |
|
|
|
13,55\ |
|
|
о |
(14,525 - |
■> |
||
- f - |
= ^14,525 - |
— |
J • Ю -3 = |
2,26) • 10 3 = |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
= |
12,265• 1 0 “ 3 |
м. |
|
|
||||
Дуга зубца статора |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
b'z1 |
= |
2Ь + |
Ьа = |
2-5,8 + 7 ,7 5 = |
19,35-10~3 м. |
|||||||
Ширина по хорде: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
а) |
для большого паза |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
а = ~ ~ |
• 360 = - |
Ы |
|
|
360 - |
|
13,32°; |
b „.6 *= 2 R |
sin (а,2) = |
|||||
|
|
Л О |
|
о, 14° IzO |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
= |
2-62,5 sin 6 ,6 6 ° = |
125-10 3-0,116 = 14,5-Ю-3 м; |
|||||||||||
б) |
для малого паза |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
а = |
(12,265/я-125) 360 = |
И ,24° = |
1Г14'; |
baM = 2R sin (а/2) = |
||||||||||
|
|
= 125 sin (1 Г 1 4 '/2 )= 125-10- 3 -0,0980= 12,25-10-3 м; |
|||||||||||||
в) |
для зубцов статора |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
а = (19,35/я-25)360 = |
17,75° = |
17°45'; |
Ь'г1 = 2R sin (а/2) = |
|||||||||||
|
|
= |
1 2 5sin8°52'= |
125-10_3-0 ,154 = 19,25-Ю-3 м. |
|||||||||||
Угловое уменьшение паза обмотки возбуждения |
|
||||||||||||||
|
|
Да = |
13,55-360/(6-3,14-125) = |
2,07° = 2°04\ |
|||||||||||
Углы между большими зубцами статора |
|
чередуются |
следующим образом: |
||||||||||||
32°04', 27°56', 32°04', 27°56' и т. д. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Площадь пазов и коэффициент заполнения: |
|
|
|||||||||||||
4* |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
99 |