Проектирование специальных электрических машин переменного тока - Балагуров В.А.
Скачать (прямая ссылка):
Sa=IJUcP-X^), (2.59)
где /Н^=/Уа SU1,);
48
или в общем случае
/л=Ря/(тиф).
Выбор плотности тока в обмотке якоря зависит от ряда параметров: типа генератора, его мощности, линейной нагрузки, системы охлаждения, окружающих условий. В общем случае плотность тока выбирается в пределах от 5 до 40 А/мм2. Широкие пределы в выборе плотности тока объясняются многообразием различных типов генераторов, спроектированных для различных областей применения, на разные мощности, с различными характеристиками и системами охлаждения (рис. 2 15): для генераторов с самовентиляцией неболь-
А-* а А.
MM2 ' GM
16500 14-0 0Q 12.000 10000 8000 6000 1+000 2000
800 4-
-^_ 700 »—. s\4\\\\\\\\\\
-1- 600 ¦$¦
500 $
—Y— 400 И A, IaZ
—і—¦ 300 •ZZZZZZZ&ZZZ2ZZZZ ; >:¦>/ ' //'^
— Vi,V ',r*u^ A'a 2
-г — too 1
1
iS 30 40 60
3D Ph,hBA
Рис 215 Значения параметров нагрузки якоря синхронных генераторов с различными системами охлаждения
1 — с самовентиляцией 2 — с продувом, 3— с масляным канальным охлаждением 4—со струйным масляным охлаждением
шой мощности (1 — 5 кВ-А) плотности тока /а = 7ч-10 А/мм2; для авиационных генераторов с охлаждением воздухом от скоростного напора ja= 12ч-19 А/мм2; для авиационных генераторов с масляным охлаждением ]а = 184-25 А/мм2; для генераторов с глубоким охлаждением и испарительной системой ;о>40 А/мм2.
Выбор конкретных значений ]а определяется допустимой тепловой нагрузкой на якорь, которая в первом приближении определяется произведением Aja Максимально допустимые значения произведений А]а являются функцией мощности генератора (рис 2 15). Для лучших образцов генераторов с интенсивным охлаждением воздухом An¦= 70004-7150 (А/см) (А/мм2). При более высоких значениях Aja вследствие больших перегревов разрушается даже теплостойкая изоляция. Для обычных генераторов с воздушным охлаждением, не рассчитанных на большие перегрузки, произведение А)а выбирается равным Л/а^6500.
49
Для мощных генераторов (30—120 кВ'-А) с вращающимися выпрямителями, рассчитанных на полуторакратные перегрузки в течение 5 мин и двукратные в течение 5 с произведение Л/а^5000. Для генераторов, работающих при fj0Kp=2004-250° С и на больших высотах, произведение Л/а^4000.
В настоящее время не имеется еще достаточных опытных данных по выбору произведения Aja для генераторов с масляным охлаждением. Допустимая величина Aja во многом зависит от температуры охлаждающего масла. Увеличение интенсивности охлаждения позволяет повысить допустимые значения произведения Aja.
При температуре охлаждающего масла ПО—120° С и канальной системе охлаждения произведение Aja достигает значения Л/а^8500. При струйной масляной системе охлаждения Л/а<15 500.
Для генераторов с самовентиляцией мощностью 0,5—10 кВ-А величина произведения А\а находится в пределах 600—2300, что объясняется слабой интенсивностью охлаждения и малыми значениями мощности.
В зависимости от площади поперечного сечения провода обмотки якоря выбираются марка провода и его размеры. Если площадь поперечного сечения меньше наименьшего сечения стандартной меди прямоугольного сечения (Sa< 1,82 мм2), то провод выбирается круглым. Если So^s 1,82 мм2, то провод выбирается прямоугольного сечения.
Выбор марки обмоточного провода зависит от температурных условий генератора и формы сечения провода. В настоящее время применяются провода следующих марок: ПЭВ-2, ПЭТВ, ПСДКТ, ПМ, ПЭКФ, ПНЭТ — круглого сечения и ПЭВП, ПЭТВ, ПСДКТ, ПЭТКСОТ, ПЭФП, ПНЭТП— прямоугольного сечения. В старых конструкциях генераторов применены провода марки ПЭЛШО. Провода марок ПЭВ-2 и ПЭВП (винифлексовые) относятся по на-гревостойкости к классу А с температурой длительной эксплуатации + 1050C К классу А также относятся провода марки ПЭЛШО. Провода круглого и прямоугольного сечения марки ПЭТВ (с теплостойкой и высокопрочной изоляцией) относятся к классу В с температурой длительной эксплуатации + 1300 C Провода ПСДКТ {со стеклянной двойной утоненной изоляцией) круглого и прямоугольного сечений относятся к классу H с температурой длительной эксплуатации + 1800C К классу H также относятся эмалированные провода прямоугольного сечения марки ПЭТКСОТ, имеющие более тонкую изоляцию, чем марки ПСДКТ, но обладающие меньшей механической прочностью (образуются трещины на сгибах). Эмалированные провода марок ПНЭТ и ПНЭТП (полиимид-ные) относятся к классу С с температурой длительной эксплуатации + 2500 C (в течение 400 ч). Провода с полиимидной эмалью имеют малую толщину пленки, которая в то же время обладает высокой механической прочностью. К классу С относятся также круглые провода марки ПЭКФ и прямоугольные марки ПЭФП с фторопластовой изоляцией.
50
Допускаемые ГОСТом и нормалями температуры нагрева проводов на практике часто значительно превышают, так как срок службы ряда машин относительно небольшой. Так, например, провода марки ПНЭТП класса С применяют с температурой нагрева до +3000 C, провода марки ПСДКТ класса Н —до +200—250° С; провода ПЭВ-2, ПЭВП класса А — до 120—155° С; провода класса В — до 175° С. Кривые зависимости срока службы изоляции от температуры нагрева приведены на рис. 2.16.
