Проектирование специальных электрических машин переменного тока - Балагуров В.А.
Скачать (прямая ссылка):
В случае применения регулятора напряжения на транзистора и питании обмотки возбуждения генератора от сети постоянног тока выявляются особенности расчета. При расчете обмотки возбуждения и ее параметров необходимо учитывать параметры транзистора и схемы регулятора. Заданными величинами являются.
напряжение питания обмотки возбуждения (напряжение сети)
Uc макс И Uc мин',
Пределы ИЗМЄНЄНИЯ МДС ВОзбуЖДЄНИЯ FB макс И FB мин',
максимальный ток коллектора транзистора /трмакс; пределы изменения коэффициента заполнения импульсов (для
СХеМЫ С МОДулЯТОрОМ ШИРИНЫ ИМПуЛЬСОВ) аймаке—&з и чин= 0,85-г-
4-0,12.
Так как величина -максимального тока через транзистор является заданной, то сопротивление обмотки возбуждения определяется однозначно:
а) в холодном состоянии
/¦в = (^с.Чакс-Д^гр)//гР.накс (2-202)
где ДС/тр» 1,2 В — падение напряжения в транзисторе;
92
б) в нагретом состоянии
rB& = rB( 1+0,004OB). (2.203)
Максимальный ток возбуждения
/в.макс = (^с.макс-Д^1Р)Аз.„.макс/^9. ^ (2.204)
Число витков обмотки возбуждения на полюс йУвп определяется по (2 185). Минимальный ток возбуждения /Вмин определяется по (2 186) После определения параметров обмотки возбуждения производится проверка минимального коэффициента заполнения импульса
*з.н=/..ч--^'(^с.™с-Л?/гр). (2-205)
Сечение проводника обмотки возбуждения определяется с помощью известного выражения (мм2)
S=2pwRJB.J(57rB). (2.206)
Максимальная плотность тока в обмотке возбуждения определяется максимумом тока возбуждения, зависящим от максимально допустимого
TOKa Через ТраНЗИСТОр /трмакс
Ув=-/в.мачс'5в. (2.207)
Если величина /в превышает допустимые значения, то надо уменьшать ток через транзистор. При этом производится перерасчет параметров обмотки возбуждения.
При самовозбуждении генераторов обмотка возбуждения питается выпрямленным током от зажимов якоря генератора (рис. 2.43). Для регулирования тока возбуждения применяется или управляемый дроссель, или другой регулятор, например, с применением транзисторов. Бо втором случае вместо дросселя предусматривается понижающий трансформатор, чтобы иметь соответствующее напряжение для работы регулятора и не занижать сечение обмоточного провода обмотки возбуждения.
Известны также другие схемы с самовозбуждением, как, например, при питании цепи возбуждения от вспомогательной обмотки якоря, заложенной в тех же пазах, или путем использования части витков главной обмотки якоря, управляемых трансформаторов и трансформаторов тока.
Чтобы осуществить самовозбуждение, необходимо выполнение трех условий
а) генератор должен обладать остаточным намагничиванием;
б) суммарное сопротивление в цепи возбуждения гвх должно
9S
Рис. 2.43. Схема с самовозбуждением и регулированием напряжения с помощью управляемых дросселей-
Г — генератор, OB — обмотка возбуждения, В — выпрямитель, Др — дроссель, wy — обмотка управления, грег — регулируемое сопротивление регулятора
быть меньше критического
гв,<гкр; (2.208)
в) магнитный поток, созданный током обмотки возбуждения, должен совпадать по направлению с остаточным магнитным потоком.
Для выполнения условия а) часто крайние пластины полюсов индуктора изготовляют из материалов постоянных магнитов. В ряде случаев для осуществления надежного самовозбуждения предусматривается вспомогательный маломощный подвозбудитель с постоянным магнитом.
§ 2.9. ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА ОДНОФАЗНЫХ ГЕНЕРАТОРОВ
По устройству однофазные генераторы отличаются от трехфазных лишь выполнением обмотки якоря. В однофазных генераторах обмотка якоря занимает примерно 80% окружности, так как полное использование окружности якоря при большой затрате меди дает только небольшое увеличение ЭДС (ЭДС возрастает всего лишь на 15%).
Мощность, которую может дать трехфазный генератор, используемый в качестве однофазного, равняется:
Я1ф=0,58Я3ф, (2.209)
если магнитный поток и ток одинаковы;
Я1ф=0,70Я3ф. (2.210)
если потери якоря однофазного генератора равны потерям якоря трехфазного, т. е. /іф>/3ф.
Однако увеличение тока якоря однофазного генератора по сравнению с трехфазным вызывает необходимость увеличения мощности возбуждения. Поэтому при обосновании выбора габаритов однофазного генератора его следует сравнивать с таким трехфазным генератором, мощность которого
Я1ф=0,6Язф. (2.211)
Определение основных размеров генератора. Методы определения основных размеров генератора подобны методам определения основных размеров трехфазных генераторов (2.2). Используются лишь некоторые особенности.
Обмоточный коэффициент для однофазного генератора &оіф, когда током обтекаются две фазы, равен обмоточного коэффициента трехфазного
?.,!?=(/3/2)^3,,,, или *о1ф=0,7б. (2.212)
Величина коэффициента kE=ExIUn у однофазных генераторов больше, чем у трехфазных. Поэтому кЕ\ф выбирается в пределах
??ф=1,1-г-1,2. (2.213)
94
Для однофазного генератора линейная нагрузка
Л1ф=2Лзф/3, (2.214)
так как одна фаза не обтекается током; для специально конструируемых однофазных генераторов линейная нагрузка выбирается выше, чем по формуле (2.214).
