Проектирование специальных электрических машин переменного тока - Балагуров В.А.
Скачать (прямая ссылка):
§ 6.7. ПАРАМЕТРЫ ОБМОТКИ ЯКОРЯ И ВЕКТОРНАЯ ДИАГРАММА
НАПРЯЖЕНИЙ
Для построения характеристик генератора необходимо определить его параметры. Подсчитываются параметры обмотки якоря.
248
Активное сопротивление обмотки якоря. Сопротивление фазы при постоянном токе
r=VacpO + aA&)/(57Se), (6-59)
где /аср=2(/п+/л) -Ю-2 — средняя длина обмотки якоря; U=l,9y — длина лобовой части для обмоток с изолированной лентой; 1Я= _ 1,5// — то же, для неизолированных лобовых частей; U = bzi + tz\— то же, для однофазной катушечной обмотки. Сопротивление фазы при переменном токе
Га = ГУа>
где Ya= 1,02-М, 1—коэффициент вытеснения тока (см. гл. 2, § 2, 3).
Индуктивное сопротивление обмотки якоря
Х,= (1,26/™2фА.10-')/(ав^),
(6.60І
Рис. 6 43. Схема расчета пазовой проводите Л= (Kn +KR +Ks)In + мости ПРИ катушечной обмотке
+Kjn— проводимость рассеяния обмотки якоря; Kn, Кк и K6 — удельные проводимости (см. гл. 2, § 2, 3); для катушечной обмотки, когда катушки размещаются на отдельных зубцах (рис. 6.43), удельная пазовая проводимость
Хп = 0,4я (//1/3^^ + //2/^1 мин);
Ял = 0,4я-0,46^2/л/Як — удельная проводимость лобовых частей; здесь Як — периметр катушки; Хл = 0,4я-0,59(1—0,64т//л)— удельная проводимость для трехфазных машин при q=\ и ?=l; ?.6 = 0,4n-0,921g[(n/2) (tzi/Ьщ—1)] — удельная проводимость высших гармонических.
Коэффициенты реакции якоря и индуктивные сопротивления обмотки якоря. МДС реакции якоря
F0 = OASk0Ax. (6.61)
Индуктивное сопротивление обмотки якоря по продольной оси определяется по характеристике холостого хода для E=Un
Xad = (FJFtx) kdkv.u \k?d + (kq/kd) у -^- , (6.62)
где kd — коэффициент приведения МДС реакции якоря по продольной оси, определяемой по кривым (см. рис. 6.11 и 6.12);
n=f(&щ/6, ojtti)—коэффициент, учитывающий увеличение сопротивления магнитной цепи из-за раскрытия пазов статора (находится по кривым на рис. 6.44); /гх=1 —(я/2) (kaJkd) (l-l,k,m) -коэффициент, учитывающий сопротивление магнитной цепи вне
243
активного слоя, оказывающее влияние на продольную реактивность; здесь U^dZ = FJF0Z — коэффициент магнитной цепи при холостом ходе; sd==a^(an+sinal80°)/(8sin2a90°) —коэффициент, учитывающий влияние скоса на продольную реактивность; здесь а—скос в долях полюсного деления; lq = an(an—sinal80°)/ /(8sin2o90°)—коэффициент, учитывающий влияние скоса на поперечную реактивность; kq — коэффициент приведения МДС реакции якоря по поперечной оси (см. рис. 6.13, 6.14).
Индуктивное сопротивление обмотки якоря по поперечной оси
Xaq = (FJFbz) kqka,u {UMKKIK)Q ul'-
Рис. 6 44. Кривые коэффициента, учитывающего увеличение сопротивления магнитной цепи из-за раскрытия пазов якоря
Коэффициент, учитывающий дифференциальное рассеяние,
К°={^Kc)I {i-kdKbzK)-
Коэффициент рассеяния обмотки возбуждения
К.= 1 +0,64 [Рв (Ь'/Х) ««/(О,/*,)] [(^.в + ^л.в)/Ы.
где рв—число пазов обмотки возбуждения; для одноименнополюс-ных генераторов kaB=l-
Коэффициент дифференциального рассеяния
К.'?1= 1 Кз/&ЗВ'
Переходная реактивность якоря в продольной оси
X ad = K.V^ad-
Синхронная реактивность по поперечной оси
250
Реактивность обратного следования фаз
x2=(Xd+xq)?.
Относительное активное сопротивление
г'=I г JU.
Относительное сопротивление рассеяния
Xl=IXJU.
Относительное сопротивление обратного следования фаз
Xl=IXJU.
Относительная расчетная внутренняя ЭДС генератора при нагрузке т = Ъ
?-;=T/(cos? + ra)2 + (sm?+^;
при 171 = 1
E1 = V{CQs9+raY + (sm9+Xiy.
Расчетная внутренняя ЭДС генератора при нагрузке
E1 = E]U.
Построение векторной диаграммы напряжений. Векторная диаграмма напряжений строится в следующем порядке (рис. 6.45).
По горизонтали откладывается вектор тока /.
Под углом ф к вектору тока проводится вектор напряжения (в относительных единицах равен единице).
Из конца вектора U параллельно вектору тока откладывается вектор падения напряжения в активном сопротивлении обмотки якоря Irа (в относительных единицах га*).
Из конца вектора 1га перпендикулярно вектору тока откладывается вектор падения напряжения в индуктивном сопротивлении обмотки якоря jlXs (в относительных единицах XJ).
ЭДС генератора при нагрузке ^^определяется соединением конца вектора jlXs с началом вектора U. _
Определяется величина и направление вектора Eo'. _
а) на продолжении jlXs откладывается вектор jlXaq (в относительных единицах X*aq);
б) направление вектора Eo определяет прямая, соединяющая начало вектора II с концом вектора jIXaq;
в) величина вектора Eo определяется по характеристике холостого хода по МДС при нагрузке Fn (см. ниже).
Векторная диаграмма напряжений для двухпакетного генератора имеет такой же вид, как и для однопакетного, так как при построении диаграммы берутся результирующие выходные пара-
251
метры генератора: /, U, ra, Xs, Xaq, Xad. Если фазы обмоток якоря пакетов соединяются последовательно, то при расчете каждый пакет рассчитывается на половинное значение ЭДС, т. е. половинное число витков в фазе якоря. С учетом этого числа витков подсчиты-ваются, а затем суммируются активные сопротивления и индуктивные сопротивления рассеяния пакетов. В случае «сквозной» обмотки якоря, когда стержни обмотки проходят через пазы обоих пакетов, подсчет га и Xs ведется по длине двух пакетов с учетом
