Проектирование синхронного генератора

• Название: Проектирование синхронного генератора
• Дата: 23.12.2021
• Размер: 0.73 Mb.
• Имя файла: pz.docx
• Тип: Реферат; #315365
• страница: 9 из 10

6 РАСЧЁТ МДС ОБМОТКИ ВОЗБУЖДЕНИЯ ПРИ НАГРУЗКЕ. ВЕКТОРНАЯ ДИАГРАММА

100 По данным таблицы 4.1 строим частичные характеристики намагничивания и зависимость (рисунок 6.1–6.3):



Из векторной диаграммы (рисунок 6.3) по U_нф*, I_нф*, cosφ_н определяем =0,65.

Из рисунка 6.2 по =0,066244 находим



Определяем: χ_d = 0,98, χ_q, =0,9 и k=0,0005.

101 Находим МДС:





По найденной МДС из характеристики определяем ЭДС:

отложив которую на векторной диаграмме, получим направление, а затем и модуль:



Находим ψ_н=66,46°; cosψ_н= 0,4; sinψ_н = 0,92.

Из характеристики поЕ_rd* находим F_rd*=0,43.

102 МДС продольной реакции якоря:







По сумме:



из характеристики определяем .

Поток полюса:




Рисунок 6.1 - Частичные характеристики намагничивания


Рисунок 6.2 - Зависимость



Рисунок 6.3 - Векторная диаграмма
Из характеристики по потоку определяем .

103 МДС обмотки возбуждения в относительных единицах при номинальной нагрузке:



104 МДС обмотки возбуждения при номинальной нагрузке:



Из характеристики по F_вн* определяем ЭДС Е_он*=1,24.

Номинальное изменение напряжения:

7 РАСЧЁТ ОБМОТКИ ВОЗБУЖДЕНИЯ

Выбираем однорядную обмотку с лобовой частью в виде полуокружности. Изоляция класса нагревостойкости В.

105 Средняя длина витка обмотки возбуждения





где δ"=0,02 м (таблица 7.1); b_e≈ 0,075τ = 0,075·0,304≈0,0228 м; δ₁ = 0,0015 м.
Таблица 7.1–Значение расстояния от центра закругления катушки с радиусом r, м, до края штампованной части полюса

bm, м	До 0,1	0,1–0,12	0,12–0,15	0,15–0,2
δ", м	0,0125	0,015	0,02	0,03

При использовании тиристорного возбудительного устройства (ТВУ) номинальный ток обмотки возбуждения 320 А.

106 Задавшись током обмотки возбуждения 320 А и плотностью тока обмотки ОВ J_e = 5·10⁶ А/м², определим предварительное значение сечения проводника



107 Определим предварительное значение питающего напряжения



где

Для питания обмотки возбуждения выбираем тиристорное возбудительное устройство ТВУ-48-320 (U_eн=48 В, I_eн=320 А).

Тогда напряжение на кольцах с учетом переходного падения напряжения в щеточном контакте принимаем U^’_e=44 В.

108 Число витков обмотки возбуждения



принимаем .

109. Меньший размер прямоугольного проводника обмотки



где δ_кп=12·10^-3 м; δ_п=0,3·10^-3 м.

Возможный размер широкой стороны провода



Так как в таблице 7.2 подходящий провод отсутствует, выбираем условно нестандартный проводник с размерами a_e×b_e =6,5×10 мм, сечением q_e=64,1 м м².

Таблица 7.2–Значения условного проводника

Размер провода по большей стороне b, мм	Размер провода по меньшей стороне а, мм
	4,5	5	5,6	6	6,5	7	8	9	10	11	12,5
	Расчетное сечение провода qэл, мм2
6,3	27,5	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
7,1	31,1	34,6	-	-	-	-	-	-	-	-	-
8	35,1	39,2	43,9	-	-	-	-	-	-	-	-
9	39,6	44,1	49,5	53,1	-	-	-	-	-	-	-
10	44,1	49,1	55,1	59,1	64,1	-	-	-	-	-	-
11,2	49,5	55,1	61,9	66,3	71,9	77,5	-	-	-	-	-
12,5	55,4	61,6	69,1	74,1	80,3	86,6	99,1	112	-	-	-
14	62,1	69,1	77,5	83,1	90,1	97,1	111	125	139	153	-
16	71,1	79,1	88,7	95,1	103	111	127	143	159	175	199
20	-	-	111	119	129	139	159	179	199	219	249
25	-	-	-	149	161,6	174	199	224	249	274	311
30	-	-	-	-	194,1	209	239	269	299	329	374

Продолжение таблицы 7.2

	Номинальный размер провода по меньшей стороне а, мм
	6	6,5	7	8	9	10	11	12,5	16	18	20
35	209	227	-	279	-	349	384	436	-	-	699
40	239	259	279	319	359	399	439	499	639	719	799
45	269	292	314	359	404	449	494	561	719	809	899
50	299	324	349	399	449	499	549	624	799	899	999
55	329	356	384	439	494	549	604	686	879	-	1099
60	359	389	419	479	539	599	-	749	959	-	1199
65	389	-	454	-	584	649	-	811	1039	-	-
70	-	454	-	559	629	699	769	874	1119	-	-
75	-	-	524	599	-	-	-	-	-	-	-
80	479	519	559	639	719	799	879	999	-	-	-
90	539	-	629	719	-	899	-	1124	-	-	-
100	599	649	699	799	899	999	1099	1249	-	-	-
120	719	-	839	959	-	1199	-	-	-	-	-

110 Уточненное значение высоты полюса





Так как расхождение с ранее выбранной высотой h_m =0,154 м составляет 9< 10 %, то пересчёт магнитного напряжения полюса не производим.

111 Активное сопротивление обмотки возбуждения





112 Ток обмотки возбуждения при 130 °С



МДС обмотки возбуждения при 130 ° С



113 Коэффициент запаса возбуждения, который должен быть в пределах 1,1–1,25,



114 Минимальное расстояние между катушками соседних полюсов







Уточняем плотность тока в обмотке возбуждения



115 Превышение температуры обмотки возбуждения





где

Полученное превышение температуры превосходит допустимое для изоляции класса нагревостойкости В, поэтому в дальнейшем принимаем для ротора материалы класса нагревостойкости F ( ).

Следует учесть изменение тока и сопротивления ОВ при расчёте потерь в ОВ и КПД.