Проектирование специальных электрических машин переменного тока - Балагуров В.А.
Скачать (прямая ссылка):
Потери РВр складываются из потерь в конденсаторах Рк и потерь в цепи регулирования Рр.
6-2341 161
Потери в конденсаторах определяются углом потерь tgo:
Як=Яв1§8 = 2я • Ю-6 mJxCJJ\ tgS. (4.66)
Если конденсаторы соединены в звезду, то Uc = U$\, а если в треугольник, то {Усг=УЗс/фі. Но так как при заданной реактивной мощности конденсаторов PF емкость их уменьшается в три раза, то потери в конденсаторах получаются одинаковыми.
Величина угла потерь tgo возрастает с увеличением частоты. В диапазоне частот 400—ЮООГцэто возрастание небольшое. Для конденсаторов К75-10 величина tgo при температуре 100° С не превышает 0,008; для конденсаторов К71-4 при температуре 85° С tg 0^0,002; для конденсаторов МБГ4 при температуре 7O0C tg 6^0,015.
Потери в цепи регулирования зависят от системы регулирования. При выборе системы регулирования с подмагничиванием спинки якоря
Pp= "I1UфІ&Л.макс/'Нсх. (4-67^
где ki — коэффициент преобразования тока в схеме выпрямления; /п.макс — максимальное значение тока в подмагничивающей обмотке; г|сх — КПД схемы преобразования переменного тока в постоянный, принимаемый Цех «0,85. КПД асинхронной машины;
а) для двигательного режима
Л,= КЛ-2^)/Л]Ю0; (4.68)
б) для генераторного режима
Mr=I-S^COSCp+ 2 Я), (4-69J
где P— полная отдаваемая мощность генератора.
§ 4.10. ПОСТРОЕНИЕ ВНЕШНИХ ХАРАКТЕРИСТИК АСИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА
Исходными данными для построения внешних характеристик асинхронного генератора являются полученные в результате поверочного расчета характеристики магнитной цепи генератора Ефі— = f(/m) и Xm=cp(/m) (см. рис. 4.14), а также значения Xsi, Xc и заданный коэффициент мощности нагрузки cos ср. Значение Xc определяется по уточненной при поверочном расчете точке холостого хода генератора (точка А на рис. 4.1, б). Числовое значение Xc равняется Хс = Хц +-Xw0, где Хт0 = Еф0/1т0.
Ниже излагается методика построения внешних характеристик асинхронных генераторов, разработанная В. А. Б ал агу ров ым, А. А. К е ц а р и с о м и В. В. Лох н.и и ы м.
Внешняя характеристика строится на основании схемы замещения (см. рис. 4.2) и векторной диаграммы напряжения (см. рис. 4.3) генератора. При этом задаются произвольными значениями
162
нагрузки от нуля до максимального и определяются величины сопротивлений нагрузки: активная составляющая — Rn= (Ly^costp, индуктивная составляющая — X11= (UJI) sin у, где Un—номинальное фазное напряжение генератора. По существу задаются различными значениями сопротивлений нагрузки.
Приведенные сопротивления нагрузки генератора в схеме замещения (см. рис. 4.2) подсчитываются по формулам:
Rm-= RnX2cl[Rl + (Xn-X с)2], (4.70)
Хвп= - 1*5 -f Xn (Xn - Хс)] Хс, [Rя Ar (Xн-XcYl (4-71)
Для расчета внешних характеристик воспользуемся уравнениями контурных токов в соответствии со схемой замещения:
[R*« +гг + j (Хшп+ХзХ +XJ] I1 + JXJ2= 0,| JXJx + [(r2 's) + }(X's2 + XJ] I2=O. J
Условие протекания токов Ix и I2 имеет вид RBn + rx + j(Xsn + Xsl + XJ, JXJ
JXm> J(X's2 + XJ
Отсюда имеем два уравнения:
-(XBn + XsX+XJ(X's2 + XJ + X2jRBB+rx)(r2ls)^0, (Rn. + rJiX^ + Xj + iX^+X^ + XJ^'s)^,
det
(4.72)
= 0. (4.73)
(4.74)
в которых Хт и (r2/s) рассматриваем как неизвестные. Введем обозначения:
Хт = х, Хт + Хл=а, X's2 = b, r2/s=y, RBn+rx=^c. Тогда уравнения (4.74) примут вид
— (а + х)(Ь + х)+х2 + су = 0, с(Ь + х) + {а+х)у=0.
После разделения переменных получаем:
(a + b)x2 + (a2 + c2 + 2ab)x + (a2 + c2)b = 0, у=(1/с) [ab + (a + b)x].
Эти уравнения позволяют найти значения X7n и s по заданной нагрузке
(4.75)
(4.76)
Xm=[-(a2-y-c2 + 2ab) - V(a2^c2)2-\b2c2]<[2(а + Ь)], s = r'^l[ab + {a + b)Xa].
(4.77) 163
Таким образом, расчет точки внешней характеристики сводится к решению системы уравнений второй и первой степеней относительно Хт И r2'/s.
После того как найдены значения Хт и r2'ls, строят векторную диаграмму напряжений и определяют фазное напряжение генератора t/фі и ток нагрузки /. По найденному Хт из характеристик намагничивающего контура Ефі (Iт) определяют Ефі и I1n (см, рис. 4.14).
Затем подсчитывают величину приведенного вторичного тока I2':
1 J2\ = ^/V(r2!sf + (X's2f. (4.78)
Векторная диаграмма напряжений (рис. 4.3) строится в такой последовательности.
Строится вектор фазной ЭДС Ефі в определенном масштабе.
Перпендикулярно вектору Ефі откладывается в соответствующем масштабе вектор тока 1т.
Определяется направление вектора I2', величина которого уже известна; для этого определяется угол
cp^arctg г2/^;2 (4.79)
или строятся отрезки: X's2 — параллельно вектору 1т и y = r2'/s — перпендикулярно отрезку X's2 (см. рис. 4.3); на гипотенузе прямоугольного треугольника с катетами Х'82 и у откладывается величина вектора I2'.
Производится геометрическое сложение векторов 1т и I2', что дает направление и величину тока Ix якоря.
Из конца вектора ЕфХ в направлении, перпендикулярном Ii, откладывается вектор /X81Z1, а из конца вектора /Z1X81 параллельно вектору Z1 (в обратном ему направлении) откладывается вектор Zr1; геометрическая сумма векторов Ефі, /Z1X81 и Zr1 определяет вектор офі — напряжение на нагрузке.
