Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
0018940_41F33_goldberg_o_d_i_dr_proektirovanie_elektricheskih_mashin / Глава 10 - РАСЧЕТ МАШИН ПОСТОЯННОГО ТОКА.doc
Скачиваний:
102
Добавлен:
23.02.2016
Размер:
6.13 Mб
Скачать

Уточнение магнитного потока

Сопротивление обмоток якорной це-

пи двигателя, приведенное к стан-

дартной рабочей температуре (Ом)

(10-158)

Уточненная ЭДС при номинальном

режиме работы двигателя (В)

(10-159)

Сопротивление обмоток якорной цепи

генератора, приведенное к стандарт-

ной рабочей температуре (Ом)

(10-160)

Уточненная ЭДС при номинальном

режиме работы генератора (В)

(10-161)

Уточненный магнитный поток (Вб)

(10-162)

Здесь =2В; (10-160) соответствует генератору с параллельным или независимым возбуждением.

МДС для воздушного зазора между якорем и главным полюсом

Площадь поперечного сечения в воздушном зазоре (мм2)

,

(10-163)

Уточненная магнитная индукция

в воздушном зазоре (Тл)

(10-164)

Коэффициент, учитывающий увеличение магнитного сопротивления воздушного зазора вследствие зубчатого

строения наконечника главного полюса

(10-165)

То же, зубчатого строения якоря

(10-166)

То же, бандажных канавок сердечника якоря

(10-167)

Коэффициент, учитывающий уменьшение магнитного сопротивления воздушного зазора при наличии

радиальных каналов в сердечнике якоря

(10-168)

Общий коэффициент воздушного зазора

(10-169)

МДС для воздушного зазора (А)

(10-170)

Здесь при открытых пазах вместо иподставляют в (10-165) и (10-166) ширину пазовисоответственно;— количество бандажных канавок;и— длина и высота бандажной канавки;— диаметр магнитной бандажной проволоки; при стеклобандажах или при немагнитной бандажной проволоке в (10-167)=0; предварительно, до проведения механического расчета бандажей, принимают=0,3,a =0,5.

МДС для зубцов при овальных полузакрытых пазах якоря

Площадь равновеликого поперечного

сечения зубцов (мм2)

(10-171)

Уточненная магнитная индукция в

зубцах (Тл)

(10-172)

Вз2<1,8 Тл

Напряженность магнитного поля (А/см)

–из приложения 5

Вз2>1,8 Тл

Зубцовое деление на 1/3 высоты зубца (мм)

(10-173)

Коэффициент зубцов

(10-174)

Напряженность магнитного поля (А/см)

и

из приложения 17

Средняя длина пути магнитного потока (мм)

(10-175)

МДС для зубцов (A)

(10-176)

МДС для зубцов при прямоугольных открытых пазах якоря

Ширина зубца в наиболее узкой части (мм)

(10-177)

Площадь поперечного сечения зубцов

в наиболее узкой части (мм2)

(10-178)

Уточненная магнитная индукция в

зубцах в наиболее узкой части (Тл)

(10-179)

Вз2mах<1,8 Тл

Зубцовое деление на 1/3 высоты зубца (мм)

t2(1/3) – по (10-173)

Ширина зубца (мм)

(10-180)

Площадь поперечного сечения зубцов (мм2)

(10-181)

Магнитная индукция в зубцах (Тл)

(10-182)

Напряженность магнитного

поля в зубцах (А/см)

Нз2 – из приложений 6 и 7

Bз2max>l,8 Тл

Ширина зубца в наиболее

широкой части (мм)

(10-183)

То же, в средней части

(10-184)

Площадь поперечного сечения зубцов в

наиболее широкой части (мм2)

(10-185)

То же, в средней части

(10-186)

Магнитная индукция в зубцах в наи-

более широкой части (Тл)

(10-187)

То же, в средней части

(10-188)

Коэффициент зубцов в наиболее

узкой части

(10-190)

То же, в наиболее широкой части

(10-191)

То же, в средней части

(10-192)

Напряженность магнитного поля в зубцах

в наиболее узкой части (А/см)

Нз2max – из приложений 18 и 19

То же, в наиболее широкой части

Нз2min – из приложений 6, 7 или 18, 19

То же, в средней части

Нз2ср – из приложений 6, 7 или 18, 19

Среднее значение напряженности

магнитного поля в зубцах (А/см)

(10-193)

Средняя длина пути магнитного потока (мм)

(10-194)

МДС для зубцов (А)

Fз2 – по (10-176)

МДС для спинки якоря

Площадь поперечного сечения спинки

якоря без аксиальных каналов (мм2)

(10-195)

Расчетная площадь поперечного

сечеия спинки якоря с аксиальными

каналами (мм2)

(10-196)

Уточненная магнитная индукция

в спинке якоря (Тл)

(10-197)

Напряженность магнитного поля (А/см)

Hc2 – из приложений 5, 6 и 7

Средняя длина пути магнитного

потока (мм)

(10-198)

МДС для спинки якоря (A)

(10-199)

МДС для зубцов наконечника главного полюса компенсированной машины

Длина дуги полюсного наконечника

на 1/3 высоты паза (мм)

(10-200)

Площадь поперечного сечения зубцов

на 1/3 высоты паза (мм2)

(10-201)

Уточненная магнитная индукция (Тл)

(10-202)

Напряженность магнитного поля (А/см)

Нз1 – из приложения 20

Средняя длина пути магнитного потока (мм)

(10-203)

МДС для зубцов (A)

(10-204)

МДС для сердечника главного полюса

Площадь поперечного сечения

сердечника полюса (мм2)

(10-205)

Уточненная магнитная индукция

в сердечнике полюса (Тл)

(10-206)

Напряженность магнитного поля (А/см)

Нп – из приложения 20

Средняя длина пути магнитного

потока у некомпенсированной машины (мм)

(10-207)

То же, у компенсированной машины (мм)

(10-208)

МДС для сердечника полюса (A)

(10-209)

Если уточненное в (10-206) значение Вп превышает более чем на 10%, то следует увеличить, а если снижено более чем на 10%, то соответственно уменьшить.

МДС для зазора в стыке между главным полюсом и станиной

Эквивалентный зазор в стыке между

главным полюсом и станиной (мм)

(10-210)

МДС для зазора (A)

(10-211)

МДС для станины

Площадь поперечного сечения

станины из монолитного материала (мм2)

(10-212)

То же, шихтованной станины

(10-213)

Уточненная магнитная индукция в

станине (Тл)

(10-214)

Напряженность магнитного поля (А/см)

Нc1 – из приложений 21 или 6

Средняя длина пути магнитного потока

(мм)

(10-215)

МДС для станины (А)

(10-216)

Если уточненное значение Bс1 в (10-214) выше В'с1 более чем на 10%, то следует увеличить hс1 с соответствующим уменьшением hп, либо увеличить . ПриBс1 ниже B'с1 более чем на 10%, поступают в обратном порядке.

Суммарная магнитодвижущая сила магнитной цепи (А)

. (10-217)

Коэффициент насыщения магнитной цепи

. (10-218)

Для построения характеристики намагничивания машины по приведенной методике определяют для значений магнитного потока 50, 75, 90, 110 и 115% , соответствующегономинальному режиму работы.

Расчет характеристики намагничивания, следует излагать по форме табл. 10-15 или 10-16. Для приближенной оценки правильности расчета характеристики ее можно сравнить с типовыми характеристиками намагничивания, построенными на рис. 10-27 для Кнас=1,2; 1,4; 1.6; 1,8. За 100% на этих характеристиках приняты и,соответствующие номинальному режиму работы.

Примеры расчета характеристик намагничивания см. на стр. 276—277.

Рис. 10-27. Типовые характеристики намагничивания машин Ф/ФН=f (F/FH)

при разных коэффициентах насыщения.

Аналогично рассчитывается МДС для значений магнитного потока 0,5; 0,75; 0,9; 1,1; 1,15 , соответствующего номинальному режиму работы. Результаты расчета характеристики намагничиванияприведены в табл. 10-15 (для двигателя № 1), в табл. 10-16 (для двигателя № 2), а график с характеристикой намагничивания – на рис. 10-28,(для двигателя № 1), на рис. 10-28,(для двигателя № 2).

Рис. 10-28. Характеристики намагничивания двигателя №1 () и двигателя №2 ().

Таблица 10-15

Наименование участка

Средняя длина пути магнитного потока,мм

Площадь поперечного сечения участка, мм2

Коэффициенты

Поток% (Вб10-3)

50(3,87)

75(5,80)

90(6,97)

100(7,74)

110(8,51)

115(8,90)

B

H

F

B

H

F

B

H

F

B

H

F

B

H

F

B

H

F

Зазор между якорем и главным полюсом

1,6

12074

k=

=1,04

0,32

426

0,48

639

0,58

767

0,64

852

0,70

937

0,74

980

Зубцы якоря

24,4

4499

kз2(1/3)=

=1,12

0,87

0,95

2

1,3

2,0

5

1,56

12,4

30

1,74

47

115

1,91

120

293

2,0

180

439

Спинка якоря

46

4416

0,44

0,59

3

0,66

0,74

3

0,79

0,87

4

0,88

0,96

4

0,96

1,05

5

1,01

1,1

6

Сердечник главного полюса

53,8

6076

 =1,2

0,76

1,0

5

1,15

2,4

13

1,38

4,7

25

1,53

7,9

43

1,68

18

97

1,76

28

151

Зазор между главным полюсом и станиной

0,13

0,76

79

1,15

119

1,38

143

1,53

159

1,68

175

1,76

183

Станина

123

3995

 =1,2

0,58

4,7

58

0,87

7,66

94

1,04

9,9

122

1,16

12,1

149

1,28

15,2

187

1,33

212

F, А

573

875

1091

1322

1694

1971

Примечание. Магнитная индукция в Тл; напряженность магнитного поляН в А/см; МДС F в А. Значения Н при Вз2>1,8 Тл определены по приложению 16 с учетом kз2(1/3)=1,12, вычисленного в соответствии с (10-173) и (10-174);

Таблица 10-16

Наименование участка

Средняя длина пути магнитного потока, мм

Площадь поперечного сечения участка, мм2

Коэффициенты

Поток % (Вб10-3)

50(15,61)

75(23,42)

90(28,11)

100(31,23)

110(34,35)

115(35,91)

B

H

F

B

H

F

B

H

F

B

H

F

B

H

F

B

H

F

Зазор между якорем и главным полюсом

2,7

44610

k=1,41

0,35

1066

0,525

1599

0,63

1919

0,7

2132

0,77

2345

0,805

2452

Зубцы якоря

34

14770

kз2max=

=1,3

1,06

2,76

5

1,59

31

8

1,9

170

124

2,11

500

352

2,32

1040

821

2,43

1350

1090

19737

kз2ср=

=1,0

0,79

1,35

1,19

3,9

1,42

11,2

1,58

29

1,74

100

1,82

140

24704

kз2min=

=0,8

0,63

0,89

0,94

2,1

1,14

3,4

1,26

4,7

1,39

9,4

1,45

13

Спинка якоря

94

15390

0,51

0,77

7

0,76

1,22

11

0,91

1,95

18

1,01

2,46

23

1,11

3,1

29

1,16

3,6

34

Наконечник главного полюса

н.п

Сердечник главного полюса

87,6

23520

 =1,2

0,8

1,0

9

1,19

2,7

24

1,43

5,6

49

1,59

9,7

85

1,75

25

219

1,83

50

438

Зазор между главным полюсом и станиной

0,16

0,8

102

1,19

153

1,43

184

1,59

204

1,75

224

1,83

235

Станина

217

15300

 =1,2

0,61

4,97

108

0,91

8,1

176

1,1

10,9

237

1,22

13,4

291

1,34

17,6

382

1,4

20,9

454

F, А

1297

1971

2531

3087

4020

4703

Примечание. Средние значения напряженности магнитного поля Н при Вз2max>1,8 Тл определены по формуле Симпсона (10-192)

§ 10-9. Параллельная и независимая обмотка главных полюсов

МДС обмотки параллельного (или независимого) возбуждения главных полюсов должна обеспечить создание в воздушном зазоре магнитного потока, вычисленного по (10-162). Для этого должно быть>на значение. При наличии стабилизирующей последовательной обмотки двигателя значениеуменьшают на МДС. МДС (А) обмотки параллельного (или независимого) возбуждения двигателя и генератора соответственно

; (10-219)

. (10-220)

Определение размагничивающего действия поперечной МДС якоря с помощью переходных характеристик довольно трудоемкое. Целесообразнее использование для этого кривых (рис. 10-29), построенных по результатам испытания большого количества машин; указанные кривые учитывают как размагничивающее действие МДС якоря, так и МДС короткозамкнутых секций, создаваемой коммутационными токами. Из рис. 10-29 может быть определен коэффициентпри различных значениях магнитной индукции в зубцах. Здесь— результирующая МДС;2 -- из (10-76). При прямоугольных открытых пазах указанным на рис. 10-29 значениям соответствует максимальная магнитная индукцииВз2max. Размагничивающее действие (А)

. (10-221)

Рис. 10-29.Зависимость

У машин с компенсационной обмоткой  0.

В двигателях с регулированием частоты вращения ослаблением поля главных полюсов и в генераторах, учитывая возможность отклонения в производстве параметров машин от расчетных значений, МДС обмотки увеличивают в среднем на 15% (=1,15) для обеспечения номинальной частоты вращения двигателей или номинального напряжения генераторов.