Проектирование специальных электрических машин переменного тока - Балагуров В.А.
Скачать (прямая ссылка):
5 L
/
К__ QAZb I —
' -
0,5
Рис. 6.20. Зависимость коэффициента нелинейных искажений
от тока нагрузки-т=2; ? = 1/3; T1»= 100; cos ф=0,8
6
' \ ч
\ \ \ ч \ А
N ч Vа
0,2Z 3,3 0,35 °< г гЗ K1
Рис 6 21. Зависимость коэффициента нелинейных искажений от зубцового перекрытия:
/—• режим холостого хода, 2—режим нагрузки
Расчеты на ЭЦВМ серии индукторных генераторов с электромагнитным возбуждением показывают, что при мощности Pn = = 20^-3000 Вт и индукции в зубцах от 0,8 до 1,2 Тл оптимальные значения коэффициентов az и у с точки зрения минимума объема ротора Vp (рис. 6.22) находятся в диапазоне:
Vr-W3, мз/кЗт
о,—
Зис. 6.22 Зависимость удельного объема генератора от геометрии зубцовой зоны:
m=3; ?=1/5; т/=150; Bx= = 1,2 Тл; я=36 000 об/мин; cos Ф=0,8
0,3 <аг< 0,35 при у— 1,0; 0,35<аг<0,4 при у== 1,35.
Зубцы ротора для первой и второй групп машины выбираются прямоугольной формы или трапециевидной скошенной (рис. 6.23). Часто делаются закругления у основания зуба с целью уменьшения механических напряжений.
Недостатком в использовании индукторных генераторов при высоких частотах вращения ротора являются большие потери на сопротивление о воздух. Для снижения этих потерь применяют два способа: понижение давления в полости машины; заполнение пазов ротора немагнитным материалом и, создание цельного круглого ротора, дающего минимум потерь на сопротивление воздуха.
224
Для улучшения формы кривой ЭДС якоря в индукторных генераторах предусматривается скос зубцов^ротора (рис. 6.24). Внутренний угол скоса аси (в электрических радианах)
аск=(2я//г2)йск, (6.42)
где иск — отрезок дуги по наружному диаметру ротора.
bz2
, Ьгг,
Рис. 6.23. Конструкция зубцов ротора
Снижение v-й гармонической в кривой ЭДС при скосе пазо» учитывается коэффициентом скоса
?CK=2sin[v(acJ2)]/(vaCK). (6.43>
Значения коэффициента скоса для первой, третьей и пятой гармонических в зависимости от угла скоса можно представить в виде кривых (рис. 6.25).
0,8 0,5 OJ
0,1
п
\
W кскз
)Jch5 \
\ \,
w7\ 0?" )
Рис. 6.24. Схема определения коэффициента скоса
Рис. 6.25. Коэффициенты скоса для первой, третьей и пятой гармонической в зависимости от угла скоса зубцов
Для улучшения формы кривой напряжения при нагрузке следует выбирать угол скоса зубцов ротора аск=я/4-н2я/5 [13].
Скос пазов ротора улучшает форму кривой ЭДС якоря, но приводит к уменьшению основной, первой гармонической ЭДС.
В индукторных машинах первой и второй групп выбирают скос на величину
6ек=(0,4-=-0,65)*. (6.44)
22S
Так как т=6г2/ар==6г2/(07_-т-0,8), то
?,, = (0,5-!-0,92)6,2. ' (6.45)
Геометрия зубцовой зоны однозначно определяется выбранными выше относительными параметрами: числом пазов на полюс
с] 5)
Рис. 6 26. Кривые зависимостей (а) и минимальной Лмин
(б) удельных магнитных проводимостей в функции относительных параметров зубцовой зоны
и фазу q = zJ1mzi\ относительным зубцовым делением ротора %г =W6; зубцовым перекрытием az = bZ2[tZ2; соотношением между шириной зубцов статора и ротора y = bZ2\bz\\ относительной глубиной пазов ротора и статора Л*2=Лг2/^22> Ki=Ki?zu углом скоса зубцов ротора (Хек; формой зубцов ротора.
Выбранные относительные параметры зубцовой зоны определяют Значения удеЛЬНЫХ МаГНИТНЫХ ПрОВОДИМОСТеЙ [15] Ямакс и
7.шт (рис. 6.26), I0 (рис. 6.27), %i (рис. 6.28), знание которых необходимо для последующих расчетов.
§ 6.4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЛАВНЫХ РАЗМЕРОВ И РАЗМЕРОВ МАГНИТНОЙ ЦЕПИ ГЕНЕРАТОРА
Объем активной части индукторного генератора по внутренней расточке статора определяется с помощью расчетной формулы, позволяющей определить основные размеры с электромагнитными нагрузками, частотой вращения и расчетными коэффициентами:
?>Ч = (6,1 • 107Р')/К кфк0клсавАВьп), (6.46)
где P' = PHkE — расчетная электромагнитная мощность, кВ-А;
226
Рис. 6 27. Кривые зависимостей постоянной магнитной проводимости в функции относительных параметров активной зоны
X- -f,o-j,
1,2,
<*z=0, 5 / /у
Kfd, У,
\ /У1
v
h,2 --
3
--- ---
UO OO 120 !60 200 2'iQ ObO
Рис. 6.28. Кривые зависимостей первой гармонической удельной магнитной проводимости в функции относительных параметров активной зоны
JtE=E{/UH— коэффициент, учитывающий внутреннее падение напряжения в генераторе; при предварительном расчете можно принять kE= 1,15-=-1,3; аг- — расчетный коэффициент полюсного перекрытия; предварительно можно принять at=l, а более точно — по кривым (рис. 6.29); &ф — коэффициент формы кривой поля (переменной составляющей); предварительно можно выбрать ??=1,11; k0 — обмоточный коэффициент; предварительно можно принять
/7,Sl і I_I_,_J_
Сс O1S 0,7 С,3 0,3 1,0 Kp
Рис. 6.29. Кривые расчетного коэффициента ПОЛЮСНОГО ПерекрЫТИЯ CCi =
=2B2r JB8
imatimp
0,151 J І і I
