книги / Проектирование электрических машин

ление по продольной оси в относительных единицах

ление по поперечной оси в относительных единицах

V = ^ + % * = 0 -135 + 0’ 69 = 0 ' 8 2 5 -

Магнитодвижущая сила обмотки возбуж­ дения при нагрузке

100. По данным табл. 7-17 на рис. 7-46

= 0,93; к„ = 0,68 и fe = 0,0024.

101.Находим МДС

магннчиваиня.

102. Магнитодвижущая сила продоль­ ной реакции якоря

С - = *, Ка Fau* sin * + Jl Т F°"* C0S

=0 ,93.0,87-1,11-0,77 +

23,6-10—2

+0,0024 —гС — 1,11-0,64 = 0 ,8 4 . 0,27-Ю -2

ЮЗ. Магнитодвижущая сила обмотки возбуждения в относительных единицах при номинальной нагрузке

-1 -^ -1 /V - 0 ,9 5 - !-

+0,84 + 0,39 = 2,18.

Принимаем - 5.2-10° А/м2.

108. Число виткон обмотки возбуждення но (7-112)

Рис. 7-48. Векторная диаграмма для номи­ нальной нагрузки.

Обмотка возбуждения

Выбираем однорядную обмотку с ло­ бовой частью в виде полуокружности. Изо­ ляция класса нагревостойкости В.

105. Средняя длина витка обмотки возбуждения по (7-109)

Uср = 2 (lm— 26") + я (Ьт+ 26, + Ье) =

=2 (35- 10—а — 2-1,5-10-2) +

+я(10,2-10-? + 2-0,15-10-2+ 1,4.10-2)=

=10 2- 10 -2 м;

жения в щеточном контакте принимаем

(/,=63 В.

106. Сечение проводников обмотки воз­ буждения (предварительное значение) по (7-107)

Рщ 2^п.н ^еср ____ 1_

2р

—Ьт— 26, — 2fre =

я(90-10—2 —2-0,27-10—2 —

—2-3,1-10- 2 — 2-14,6-10-2)

— 10,2-10-2 _ 2-0,15-10-2 _ 2. 1 ,4. Ю- s =

3 -10pf2—10.8+2,8+;- 6- 10~ a-V 1,4-10-2-52-10» l ^23,6- IQ-2/

=70° С <80° С;

яDn я90-10-2-500 = 23,5 м/с.

113. Уточненное значение высоты по­ люса

115. Напряжение на кольцах обмотки возбуждения при номинальной нагрузке и 0=130° С по (7-121)

(/;„ = /в п гв130 = 260-0,193 = 50,2 В.

116. Коэффициент запаса возбуждения по (7-122)

Параметры и постоянные времени

117. Индуктивное сопротивление обмот­ ки возбуждения по (7-123)

=1,27-0,87-1,18 X

/4 -1,24.2540.37.10—2- 1,42-10—°\

ния пусковой обмотки по продольной оси по

Ь д .У = I26'Are “ 1 2 - 0 ,3 1 3 - 1 0 - М .3 5 = 0 ,5 2 4 ;

X [ 35‘ 10 g (1,12 + 0,524) 4 -0,71.10—21 .

= 0,148.

120. Индуктивное сопротивление рассел­ ся пусковой обмотки по поперечной оси по

7-126)

“ 7,8 ГТТ, [ « 7 (Я" + х=-»>+

[35-10—2

(1,12 + 0,524) + 1,31-10-*] «

=0,054;

^- 0 . ' 9 ^ = 0,!9 23,6-10б-*-1,75

121.Активное сопротивление обмотки

возбуждения при 9=75“ С по (7-135)

=М 4_4250_.0,87М 02.10-2_____

10® 0,0455-50.32-51,95. 10-°

122.Активное сопротивление пусковой обмотки по продольной оси при 9=75° С по (7-136)

123. Активное сопротивление пусковой

обмотки по поперечной оси при 9=75° С по (7-137)

142. Коэффициент полезного действия по (7-168)

2Р

Ц= 1

Ргн 535

Превышение температуры обмотки статора

143. Удельный тепловой поток на 1 м* внутренней поверхности статора по (5-88)

(Р" +Plo°+f"+f”)'Ш’

=10600 Вг/м*.

144.Превышение температуры внешней поверхности статора над температурой

охлаждающе:-; воздуха по (5-89)

АО

пов,с * (1 + 0 , Юр)

10600

= 39,5°С.

80(1 +0,1-23,6)

145. Плотность теплового потока с внешней поверхности лобовых частей по (5-81)

Alx h

9л = 1 7 л Г =

440- 10г-4,6- 10е 3,14-10—2

46-10® 16,26-10-;

= 860 Вт/м;

[удельная проводимость меди при 75° С у#—

=46-10® См/м; периметр паза (без учета клина) по рис. 7-43 n t= 16,26-10-® м].

146. Превышение температуры внешней поверхности лобовых частей обмотки стато­ ра над температурой охлаждающего возду­ ха по (5-82)

_______ Яя______

1 3 ,3 (1 +0 .07i»p)

--------------------------------- = 24,4° C. 13,3(1+0,07-23,6)

147. Перепад температуры в пазовой изоляции обмотки статора (см. п. 30)

Д0ИЗ= 11° С.

148. Среднее превышение температуры обмотки статора по (5-83)

А^об.с =

(АОиэ+АО„ов.с) /1 + (АОиа + АФЛ) (л

/cpi/2

Характ ерист ика д вига т еля

149. Статическая нерсгружаемость по (7-171)

= 2,23.

При МДС обмотки возбуждения FUlU.= = 2,2 по продолжению прямолинейной части характеристики холостого хода находим

£о, =2,58.

я*__

По рис. 7-42 при

1,315-0,825 = 0,23 находим *гр.с=1.02,

2,58-0,825

Рис. 7-49. Угловая характеристика.

150. Угловая характеристика по (7-169)

=/(Л>») построены по векторным диаграм­ мам для трех значений мощности: P i,=0,9,

При Р,„ векторные диаграммы для трех значений тока /(1). =0,95; /(2)*=0,9 и /(з>.= =0,93 представлены на рис. 7-50.

Расчетные значения, необходимые для построения векторных диаграмм и опреде­ ления тока возбуждения, сведены в табл. 7-18 (о относительных единицах).

Ток возбуждения /в„ соответствующий номинальному току якоря при Р|„, был оп­ ределен раньше (по рис. 7-48). Для других

327

значений мощности U-образные характери­ стики строятся аналогично. Характеристики приведены на рис. 7-51.

152. Рабочие характеристики /, Pi, М, cos ф, Ti=f(Pj) при /» = /п.п даны на рис.

7-52.

Из рис. 7-51 при /в.п.=2,18 находим токи якоря: для Л и .=0,9 (535 кВт) ток

Рис. 7-52. Рабочие характеристики двига­ теля при /UlU=const.

/.= 1 (57,1 А), для P i.=0,5 (297 кВт) ток /.=0,82 (47 А) и для Р ,. = 0,2 (119 кВт) ток /.=0,7 (40 А). Расчет рабочих характерис­ тик приведен в табл. 7-19. При расчете по­ терь 2 Р пересчитываются электрические по­ тери в обмотке статора и добавочные по­ тери (пропорционально /*). Остальные поте­ ри принимаются неизменными.

Рис. 7-53. Пусковые характеристики.

153. Пусковые характеристики. Ранее для пусковой обмотки были выбраны круг­ лые медные стержни. Проведенный расчет пусковых характеристик показал, что в этом случае получается низкий пусковой момент (Л*п.=0,61). В целях повышения пускового момента заменяем четыре медных стержня из шести на латунные того же раз­ мера. Проведем пересчет активных сопро­ тивлений пусковой клетки. Активное сопро­ тивление пусковой обмотки по продольной оси по (7-136)

>16F01

10е /Фс 1 — к

“ 10» 50-0,04550 ,51 1(4-2+ 4)- 113-10-»'

. 23,6-10—2-0,95 -1 = 0,109;

с\ = 1; с* = 4.

Активное сопротивление пусковой об­ мотки по поперечной оси по (7-137)

1 4-43-10- 2 10» 50-0,0455 1,49(4-2+ 4)-113-10—с

, 23,6-10—Д-1,75

Параметры (в относительных едини-

цах), необходимые для расчета пусковых характеристик:

8-1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Разработка конструкции элект­ рической машины постоянного тока должна быть основана на существу­ ющих стандартах на установочное

стоянного тока.

а — исполнение IMI001; б — исполнение IM3101.

размеры, требованиях ГОСТ и реко­ мендациях МЭК.

Основная идея этих рекоменда­ ций состоит в следующем.

Принята единая шкала номи­ нальных высот оси вращения машин. При этом за высоту оси вращения принимается расстояние от оси вра­ щения до опорной плоскости маши­ ны (рис. 8-1) .

Установочные размеры Ью\ 1\0\ ki\ dio однозначно увязаны с высо­ той оси вращения h, но не опреде­ ляются мощностью машины.

Для каждой высоты оси враще­ ния приняты три значения размера 1\о, которым соответствуют три обо­

для длинных машин. Обычно элект­ ромашиностроительные заводы огра­ ничиваются выбором только двух длин из предложенных МЭК трех значений.

Установочные размеры электри­ ческих машин приведены в табл. П-39 и П-40. Здесь приняты следую­ щие обозначения размеров: h — вы­ сота от нижней опорной поверхности лап до оси машины; &ю — расстоя­ ние между отверстиями под болты в лапах (торцевой вид); /ю — рассто­ яние от оси отверстия в лапе маши­ ны до упора (заплечика) свободного конца вала; d i— диаметр основного

метр отверстий под болты в лапах машины. Обозначения размеров указаны согласно ГОСТ 4541-70.

Размеры /1 и d\ свободного конца

вала не связывают с высотой оси вращения, а выбирают в зависимо­ сти от наибольшего длительного вращающего момента электродви­ гателя согласно табл. П-42; размеры шпонки и шпоночных канавок свя­ заны размерами /( и d\.

Диаметры крепительных флан­ цев, регламентируемые МЭК, приве­ дены в табл. П-41. Обозначения раз­ меров приведены на рис. 8-1,6.

Машины общего назначения про­ ектируют и выпускают заводами в виде серий, т. е. соразмерного ряда машин с конструктивным подобием и с закономерным нарастанием мощ-