Содержание

Содержание…………………………………………………………………………………3

1.  Введение…………………………………………………………………………………….4

2.  Выбор основных размеров…………………………………………………………………5

3.  Расчет обмотки статора…………………………………………………………………….7

4.  Расчет пусковой (демпферной) обмотки…………………………………………………11

5.  Расчет магнитной цепи……………………………………………………………………12

6.  Расчет обмотки возбуждения……………………………………………………………..19

7.  Расчет параметров и постоянных времени………………………………………………21

8.  Масса активных материалов……………………………………………………………...23

9.  Потери и КПД……………………………………………………………………………...24

10.  М……………………………………………………………………...26

Литература………………………………………………………………………………….31

 

 

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

 

Лит.

Лист

Листов

 

3

 

 

 

 

1. Введение.

Синхронные машины имеют широкое распространение и выпускаются в большом диапазоне мощностей и частот вращения. В энергетике их применяют в качестве генераторов на электростанциях, и мощность их доходит до 1200 МВт для турбогенераторов и 560 МВт для гидрогенераторов. В промышленных установках большое применение находят синхронные двигатели и генераторы.

Синхронные двигатели предназначаются для привода механизмов, не требующих регулирования частоты вращения, таких, как компрессоры, насосы и т. п.

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

4

2. Выбор основных размеров.

Номинальное фазное напряжение (предполагается, что обмотка статора будет соединена в звезду):

Номинальная полная мощность:

(по табл.7-3 лит.1, исходя из номинальных данных машины, задаемся ηн = 0,967).

Номинальный фазный ток:

Число пар полюсов:

Расчетная мощность:

По рис. 7-8 лит. 1 для S’ = 301,6 кВ*А при р = 3 предварительно находим внутренний диаметр статора D = 0,95 м.

Внешний диаметр статора:

По табл. 7-7 лит. 1 ближайший нормализованный внешний диаметр статора Dа = 1,43 м ( 17 габарит ). Высота оси вращения h = 0,63 м.

Поскольку найденный диаметр Dа не лежит в пределах, задаваемых коэффициентом kд, то производим пересчет диаметра D.

Принимаем внутренний диаметр статора D = 1 м.

Полюсное деление:

По рис. 7-9 лит. 1 для τ = 0,523 м при р = 3 находим А = 47000 А/м – линейная нагрузка статора, Вδн = 0,93 Тл – максимальное значение индукции в воздушном зазоре при номинальной нагрузке. Задаемся αδ = 0,66 – расчетный коэффициент полюсного перекрытия, kв = 1,15 - коэффициент формы поля, kоб1 = 0,92 – обмоточный коэффициент обмотки статора.

Определяем расчетную длину статора:

Находим λ:

По рис. 7-11 лит. 1 устанавливаем, что найденные значения λ лежат в пределах, ограниченных кривыми при р = 3.

Действительная длина статора:

Число вентиляционных каналов при bк = 0,01 м:

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

5

Принимаем nк = 10.

Длина пакета:

Суммарная длина пакетов сердечника:

Число параллельных ветвей обмотки статора. Так как Iн. ф. = 165,84 А < 200 А, то выбираем а = =1.

Из рис. 7-13 ( кривые 2 ) для τ = 0,523 м находим t1min = 0,042 м; t1max = 0,046 м.

Максимальное число пазов ( зубцов ) магнитопровода статора:

Минимальное число пазов ( зубцов ) магнитопровода статора:

Число пазов магнитопровода статора. Так как Da > 990 мм, то статор выполняется сегментированным. В диапазоне Z1max – Z1min требованиям п. 1 – 4 § 7 – 6 лит. 1 удовлетворяет число пазов 72.

Расчет числа проводников в пазу

,

Числа сегментов sст и хорды

Линейной нагрузки

Сводим в табл. 1

Таблица 1

№ Варианта

Число пазов Z1

Число сегментов sст

Хорда Н, м

Число пазов в сегменте Zs=Z1/s

Число пазов на полюс и фазу q1

Число параллельных ветвей а

Число проводников в пазу uп

Пазовое (зубцовое) деление t1, м

Линейная нагрузка А, А/м

1

72=2*2*2*3*3

8

0,547

9

4

1

12

0,0436

45634,6

2

72=2*2*2*3*3

9

0,489

8

4

1

12

0,0436

45634,6

3

72=2*2*2*3*3

12

0,370

6

4

1

12

0,0436

45634,6

4

72=2*2*2*3*3

18

0,248

4

4

1

12

0,0436

45634,6

Наилучший результат дает вариант 3, который и принимаем для дальнейших расчетов.

; ; сегменты штампуются из листов 600х1500 мм) uп = 12, q1= 4, t1=0,0436 м, А=45634,6 А/м.

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

6

3. Расчет обмотки статора.

Ширина паза предварительная:

Поперечное сечение эффективного проводника обмотки статора (предварительно):

где

- по рис. 7-16 лит. 1, кривая 2.

Возможная ширина изолированного проводника:

Выбираем изоляцию катушек класса нагревостойкости В по табл. 3-2 лит. 1

Двусторонняя толщина изоляции δиз. п = 0,006 м.

Размеры проводников обмотки статора. Принимаем, что эффективный проводник состоит из одного элементарного. Марка провода ПСД с толщиной двусторонней изоляции 0,5 мм.

По табл. П-29 лит.1 размеры медного проводника a1 x b1 = 2,5 х 11,2 мм (с изоляцией a1из х b1из = 2,83 х 11,53 мм), qэф = 27,5*10-6 м2.

Ширина паза (уточненная):

Высота паза:

Где δр. в = 0,00005 * nв * uп = 0,05 * 1 * 12 = 0,0006 м – допуск на разбухание изоляции;

δр. ш = 0,00005 * nш =0,00005 * 1 = 0,00005 м - допуск на разбухание изоляции;

δш = δв = 0,2 мм – технологические допуски на укладку;

Σδиз = 0,0154 м – суммарная толщина изоляции по высоте паза (определена по табл. 3-2 лит. 1)

Масштабный эскиз паза представлен на рис. 1, а спецификация паза представлена в табл. 2.

Плотность тока в проводнике обмотки статора (уточненное значение):

Проверка индукции в зубце (приближенно):

Проверка индукции в ярме статора (приближенно):

- высота спинки статора

kс = 0,93 – коэффициент заполнения пакета сталью (из табл. 2-1 лит.1).

Bz и Ва находятся в допустимых пределах.

Перепад температуры в изоляции паза:

< 35 ºC

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

7

Рис. 1

Таблица 2

Позиция на рис. 1

Наименование

Число слоев

Толщина, мм

По ширине

По высоте

По ширине

По высоте

1

Провод ПСД

1

12

1х11,53

2(6х2,83)

2

Лента стеклолюдинитовая ЛС 0,13 мм

6 слоев

Вполнахлеста

6

6

3

Лента стеклянная ЛЭС (покровная) 0,1 мм

1 слой

Встык

0,2

0,2

Двусторонняя толщина изоляции одной катушки

6,2

6,2

4

Стеклотекстолит СТ1 толщиной 1 мм

2

2

5

Стеклотекстолит СТ1 толщиной 0,5 мм

2

1

Общая толщина изоляции на паз

6,2

15,4

Разбухание изоляции

0,05

0,6

Допуск на укладку

0,2

0,2

6

Клин

5

Всего

17,98

55,2

kф – коэффициент добавочных потерь (kф = 1,03…1,1);

λиз – теплопроводность изоляции, λиз = 2,2*10-5 Вт/(м * ºС).

Градиент температуры в пазовой изоляции:

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

8

Проведенная проверка показала, что размеры паза выбраны удачно.

Витки фазы обмотки статора:

Шаг обмотки:

Коэффициент укорочения шага:

Коэффициент распределения обмотки статора:

Обмоточный коэффициент:

Задаемся отношением , тогда синхронное индуктивное сопротивление по продольной оси xd* = 1,5 (из рис. 7-18 лит.1).

Приближенное значение воздушного зазора:

- максимальная индукция в зазоре при холостом ходе и номинальном напряжении.

Принимаем воздушный зазор под серединой полюса 0,005 м (5 мм). Зазор под краями полюса δm = 1,5 * δ = 0,0075 м. Среднее значение воздушного зазора:

Ширина полюсного наконечника:

α = 0,7 – коэффициент полюсного перекрытия (конструктивный), α = 0,68…0,73.

Радиус дуги полюсного наконечника:

Высота полюсного наконечника по табл. 7-9 лит.1 при τ = 0,523 м:

hр = 0,062 м

Длина сердечника полюса:

Расчетная длина сердечника полюса (принимаем толщину одной нажимной щеки полюса lf = = 0,02 м):

Предварительная высота полюсного сердечника:

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

9

Коэффициент рассеяния полюсов (к = 11 – коэффициент, зависящий от высоты полюсного наконечника; из табл. на стр. 287 лит. 1):

Задаемся индукцией в полюсе Bm =1,5 и коэффициентом заполнения полюса сталью kс. р = =0,95 (полюсы выполнены из стали Ст3 толщиной 1 мм). Ширина полюсного сердечника:

Выбираем bm = 0,226 м.

Так как

> 30 м/с, то принимаем крепление полюсов с помощью хвостов к шихтованному остову.

Длина ярма (обода) ротора:

Выбираем Δlс = 0,12 м.

Минимальная высота ярма ротора:

Индукция в ободе магнитного колеса Bj = 1,2 Тл.

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

10

4. Расчет пусковой (демпферной) обмотки.

Число стержней пусковой обмотки на полюсе:

Nc = 10

Поперечное сечение стержня пусковой обмотки:

Диаметр стержня (материал стержня – медь):

Выбираем dc = 1,25 * 10-2 м, тогда qc = 1,22 * 10-4 м2.

Зубцовый шаг на роторе. Принимаем z = 0,01:

Проверяем условия:

Условия выполняются.

Пазы ротора выбираем круглые, полузакрытые.

Диаметр паза ротора:

Раскрытие паза bs x hs = 4 х 2 мм.

Длина стержня:

Сечение короткозамыкающего сегмента:

По табл. П – 32 лит. 1 выбираем прямоугольную медь 8 х 80 мм (сечение qк. з. = 6,39 * 10-4 м2).

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

11

5. Расчет магнитной цепи.

Для магнитопровода статора выбираем сталь 1511 (ГОСТ 214273 – 75) толщиной 0,5 мм. Полюсы ротора выполняют из стали Ст3 толщиной 1 мм. Крепление полюсов к ободу магнитного колеса осуществляют с помощью шпилек и гаек. Толщину обода (ярма ротора) принимаем hj = =116 мм.

Магнитный поток в зазоре, Вб:

По рислит. 1 при , α = 0,7 и находим kВ = 1,152 αδ = 0,66.

Уточненное значение расчетной длины статора:

Индукция в воздушном зазоре, Тл:

Коэффициент воздушного зазора статора:

Коэффициент воздушного зазора ротора:

Коэффициент воздушного зазора:

Магнитное напряжение воздушного зазора, А:

Ширина зубца статора на высоте 1/3 hп1 от его коронки:

Индукция в сечении зубца на высоте 1/3 hп1, Тл:

Магнитное напряжение зубцов статора, А:

Индукция в спинке статора, Тл:

Магнитное напряжение в спинке статора, А:

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

12

Высота зубца ротора:

Ширина зубца ротора на высоте hz21/3 от его коронки:

Индукция в зубце ротора, Тл:

Магнитное напряжение зубцов ротора, А:

Удельная магнитная проводимость рассеяния между внутренними поверхностями сердечников полюсов:

Удельная магнитная проводимость между внутренними поверхностями полюсных наконечников:

Удельная магнитная проводимость рассеяния между торцевыми поверхностями:

Удельная магнитная проводимость потока рассеяния:

Магнитное напряжение ярма статора, зазора и зубцов полюсного наконечника:

Поток рассеяния полюса, Вб:

Поток в сечении полюса у его основания, Вб:

Индукция в полюсе, Тл:

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

13

Магнитное напряжение полюса, А:

Магнитное напряжение стыка между полюсом и ярмом ротора, А:

Индукция в ободе магнитного колеса (ярме ротора), Тл:

Магнитное напряжение в ободе магнитного колеса, А:

Магнитное напряжение сердечника полюса, ярма ротора и стыка между полюсом и ярмом, А:

Магнитодвижущая сила обмотки возбуждения на один полюс:

Результаты расчета магнитной цепи сводим в табл. 3.

При переводе магнитных напряжений Fδza, Fmj и потока Фm в относительные единицы за базовые значения приняты МДС FВО и Ф при Е1* = 1.

По табл. 3 на рис. 2 построена в относительных единицах характеристика холостого хода. На этом же рисунке приведена нормальная характеристика холостого хода.

Рис. 2

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

14

Таблица 3.

Параметр

Е1* и Ф*

0,5

1

1,1

1,2

1,3

Е1*,В

2886,751346

5773,502692

6350,852961

6928,20323

7505,553499

Ф=3,257*10-5*Е1, Вб

0,

0,

0,

0,

0,

Вδ=1,51*10-4*Е1, Тл

0,

0,

0,

1,

1,

Fδ=0,782*Е1

2 256,415

4 512,830

4 964,113

5 415,396

5 866,680

Вz1=3,05*10-4*Е1, Тл

0,879

1,76

1,93

2,11

2,29

Нz1, А/м

310,8

19000

38000

65000

140000

Fz1=5,52*10-2*Нz1, А

17,143728

1048,04

2096,08

3585,4

7722,4

Ва=2,06*10-4*Е1, Тл

0,593

1,186

1,305

1,424

1,542

ξ

0,62

0,45

0,4

0,35

0,31

На, А/м

145,6

710,8

1166

2322

4990

Fа=0,332*ξ*На, А

30,002

106,308

155,012

270,107

514,125

Вz2=2,37*10-4*Е1, Тл

0,685

1,371

1,508

1,645

1,782

Нz2, А/м

345

1490

2962

6440

13280

Fz2=1,46*10-2*Нz2, А

5,037

21,754

43,2452

94,024

193,888

Fδza=Fδ+Fz1+Fa+Fz2, А

2 308,59

5 688,9

7 258,4

9 364,9

14 297

Фσ=4,174*10-6*Fδza, Вб

0,010

0,0237

0,0303

0,0391

0,0597

Фm=3,257*10-5*Е1 + +4,174*10-6*Fδza, Вб

0,1037

0,2118

0,2372

0,2648

0,3042

Вm=2,356*10-4*Е1 + +3,019*10-5*Fδza, Тл

0,7499

1,5321

1,7155

1,9151

2,2001

Hm, А/м

400

1750

4630

13600

30000

Fm=0,236*Hm, А

94,5

413,4

1093,6

3212,3

7086,0

Fδmj=250*Bm, А

187,465

383,020

428,875

478,782

550,018

Bj=1,98*10-4*Е1 + +2,54*10-5*Fδza

0,6315

1,2902

1,4446

1,6127

1,8527

Hj, А/м

325

1540

1830

5250

17600

Fj=0,105*Hj, А

34,119

161,674

192,119

551,160

1847,699

Fmj=Fm+Fδmj+Fj, А

316,065

958,044

1 714,6

4 242,3

9 483,7

FВО=Fδza+Fmj, А

2 624,7

6 647,0

8 973,1

13 607,2

23 780,8

FВО*

0,3949

1

1,3499

2,0471

3,5777

Фm*

0,5512

1,1263

1,2611

1,4079

1,6173

Fδza*

0,3473

0,8559

1,0920

1,4089

2,1509

Fmj*

0,0476

0,1441

0,2580

0,6382

1,4268

Фσ*

0,0512

0,1263

0,1611

0,2079

0,3173

Средняя длина витка обмотки статора:

Активное сопротивление обмотки статора:

V = 15ºC

V = 75ºC

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

15

Активное сопротивление обмотки статора в относительных единицах:

Индуктивное сопротивление рассеяния:

Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния:

Коэффициент магнитной проводимости между стенками паза:

Размеры паза по рис. 1 и 6 – 38, а лит. 1: h2 = 0,0775 м, bп1 = 1,8*10-2 м, h1 = 0,0086 м, h0 = 0,082 м.

При :

Коэффициент магнитной проводимости по коронкам зубцов:

При из рис. 7 – 25 лит. 1 λ’к = 0,15.

Коэффициент магнитной проводимости лобового рассеяния:

Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеяния:

Индуктивное сопротивления рассеяния в относительных единицах:

Индуктивное сопротивление продольной реакции якоря в относительных единицах:

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

16

kad = 0,85 из рис. 7 – 23 лит. 1. По характеристике холостого хода табл. 3 для Е1* = 1 Fδ0 = =4512,83 А, для Е* = 0,5

Индуктивное сопротивление поперечной реакции якоря в относительных единицах:

по рис. 7 – 23 лит. 1.

Синхронное индуктивное сопротивление по продольной оси в относительных единицах:

Синхронное индуктивное сопротивление по поперечной оси в относительных единицах:

Рис. 3

По данным табл. 3 на рис. 3 построены частичные характеристики намагничивания, а на рис. 4 - зависимость .

Рис. 4

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

17

Рис. 5

Из векторной диаграммы рис. 5 по Iн. ф.*, Uн. ф.*, cosφн определяем Еδ* = 1,05.

Из рис. 4 по Еδ* = 1,05 находим , а затем по рис. 7 – 24 лит.1 χd = 0,92; χq = 0,61 и k = =0,0025.

Находим МДС

Где

По найденной МДС из характеристики Е* = f(Fδza*) определяем ЭДС , отложив которую на векторной диаграмме, получим направление, а затем и модуль Еrd* = - Фrd* = 1,02.

Находим ψ = 50º, cosψ = 0,64; sinψ = 0,77.

Из характеристики Е* = f(Fδza*) по Еrd* находим Frd* = 0,9.

Магнитодвижущая сила продольной реакции якоря:

По сумме Frd* + F’’ad* = 0,9 + 1,149 = 2,049 из характеристики Фσ = f(Fδza) определяем Фσ* = 0,3. Поток полюса Фm* = Фrd* + Фσ* = 1,02 + 0,3 = 1,32.

Из характеристики Фm* = f(Fmj*) по потоку Фm* = 1,32 определяем Fmj* = 0,35.

Магнитодвижущая сила обмотки возбуждения в относительных единицах при номинальной нагрузке:

Магнитодвижущая сила обмотки возбуждения:

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

18

6. Расчет обмотки возбуждения.

Выбираем однорядную обмотку с лобовой частью в виде прямолинейного участка с двумя закруглениями. Изоляция класса нагревостойкости В.

Средняя длина витка обмотки возбуждения:

Для питания обмотки возбуждения (из табл. 7 – 10 лит. 1) выбираем тиристорное возбудительное устройство ТВУ-80-320 (Uне = 80 В, Iн = 320 А). Напряжение на кольцах с учетом переходного падения напряжения в щеточном контакте принимаем Uе = 78 В.

Сечение проводников обмотки возбуждения (предварительное значение):

Ток возбуждения:

Принимаем Jе = 5*106 А/м.

Число витков обмотки возбуждения:

Меньший размер прямоугольного проводника обмотки:

Принимаем δк. п. = 0,01 м, δп = 3*10-4 м.

По табл. П – 29 лит. 1 выбираем проводник с размерами ае х bе = 3,75 х 16 мм (qе = 5,91*10-5 м2).

Расстояние между катушками соседних полюсов:

Плотность тока в обмотке возбуждения (уточненное значение):

Превышение температуры обмотки возбуждения:

Уточненное значение высоты полюса:

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

19

Так как нет расхождения с ранее выбранной высотой, то пересчет магнитного напряжения полюса не производим.

Активное сопротивление обмотки возбуждения:

Напряжение на кольцах обмотки возбуждения при номинальной нагрузке и v = 130ºС:

Коэффициент запаса возбуждения:

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

20

7. Расчет параметров и постоянных времени.

Индуктивное сопротивление обмотки возбуждения:

Индуктивное сопротивление рассеяния обмотки возбуждения:

Индуктивное сопротивление рассеяния пусковой обмотки по продольной оси:

По отношению при Nс = 10 из рислит. 1 определяем kb = 0,4; 1 + kb = =1,4; 1 – kb = 0,6.

Из рис. 7 – 36 лит. 1 : Cd = 1,58, Cq =2,5.

Тогда

Индуктивное сопротивление рассеяния пусковой обмотки по поперечной оси:

Активное сопротивление обмотки возбуждения при v = 75ºС:

Активное сопротивление пусковой обмотки по продольной оси при v = 75ºС:

Активное сопротивление пусковой обмотки по поперечной оси при v = 75ºС:

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

21

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

22

8. Масса активных материалов.

Масса зубцов статора:

Масса ярма статора:

Масса меди обмотки статора:

Масса меди обмотки возбуждения:

Масса меди стержней пусковой обмотки:

Масса меди короткозамыкающих колец:

Масса стали полюсов:

Масса стали обода ротора:

Полная масса меди:

Полная масса активной стали:

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

23

9. Потери и КПД.

Основные электрические потери в обмотке статора:

Потери на возбуждение:

Магнитные потери в ярме статора:

Магнитные потери в зубцах статора:

Механические потери:

Поверхностные потери в полюсных наконечниках:

Добавочные потери при нагрузке:

Общие потери при номинальной нагрузке:

Коэффициент полезного действия:

Удельный тепловой поток на 1 м2 внутренней поверхности статора:

Превышение температуры внешней поверхности статора над температурой охлаждающего воздуха:

Плотность теплового потока с внешней поверхности лобовых частей:

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

24

Удельная проводимость меди при 75ºС γv = 46*106 См/м; периметр паза (без учета клина) по рис. 7 – 43 лит. 1 П1 = 0,2126 м.

Превышение температуры внешней поверхности лобовых частей обмотки статора над температурой охлаждающего воздуха:

Перепад температуры в пазовой изоляции обмотки статора:

Среднее превышение температуры обмотки статора:

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

25

10.  Характеристики синхронной машины.

Статистическая перегружаемость:

При МДС обмотки возбуждения FВ. Н.* = 2,4 по продолжению прямолинейной характеристики холостого хода находим Е’0* = 1,4.

По рис. 7 – 42 лит. 1 при находим kр. с. = 1,13.

Угловая характеристика М* = f(θ):

Построенная по этому уравнению характеристика дана на рис. 6.

Рис. 6.

U – образные характеристики I* = f(Iв*) построены по векторным диаграммам для трех значений мощности: Р1* = 0,9, 0,5 и 0,2 (за базовое значение мощности принята мощность ; за базовое значение тока принят номинальный ток Iн. ф. = 165,8 А).

При Р1н векторные диаграммы для трех значений тока I(1)* = 0,95; I(2)* = 0,9 и I(3)* = 0,93 представлены на рис. 7.

Расчетные значения, необходимые для построения векторных диаграмм и определения тока возбуждения, сведены в табл. 4 (в относительных единицах).

Ток возбуждения IВ*, соответствующий номинальному току якоря при Р1н, был определен раньше. Для других значений мощности U – образные характеристики строятся аналогично. Характеристики приведены на рис. 8.

Рабочие характеристики I, P1, M, cosφ, η = f(P2) при IВ = IВ. Н. даны на рис. 9.

Из рис. 8 при IВ. Н.* = 2,4 находим токи якоря: для Р1н* = 0,9 (2585,3 кВт) ток I* = 1 (165,8 А), для Р1* = 0,5 (1436,3 кВт) ток I* = 0,82 (136 А) и для Р1* = 0,2 (574,5 кВт) ток I* = 0,7 (116,1 А).

Расчет рабочих характеристик приведен в табл. 5. При расчете потерь ΣР пересчитываются электрические потери в обмотке статора и добавочные потери (пропорционально I2). Остальные потери принимаются неизменными.

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

26

Рис. 7

Таблица 4

I*

Eδ*

k

Χd

Xq

XqkaqFa*

Erd*

Frd*

ψ

F’’ad

Frd*+

+Fad*

Фσ*

Фrd*+

+Фσ*

Fmj*

Fв*=

=Iв*

0,95

1,03

1,28

0,0025

0,93

0,65

0,39

0,56

1

0,8

43

1,1

1,9

0,28

1,28

0,32

2,2

0,9

1

1,25

0,0024

0,935

0,7

0,42

0,57

0,93

0,7

30

0,92

1,6

0,22

1,15

0,28

1,9

0,93

0,96

1,22

0,0023

0,94

0,76

0,45

0,59

0,86

0,62

23

0,82

1,4

0,2

1,06

0,25

1,7

Рис. 8

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

27

Рис. 9

Таблица 5

P1*

P1,кВт

I1*

I1,A

cosφ

Pэ1,кВт

Рдоб, кВт

ΣР, кВт

η

Р2,кВт

М, Н*м

0,9

2585,3

1

165,8

0,9

22,7

12,9

82,2

0,968

2503

23905

0,5

1436,3

0,82

136

0,6

15,3

7,2

69

0,952

1367

13058

0,2

574,5

0,7

116

0,3

11,1

2,9

60,5

0,895

514

4909

Пусковые характеристики. Ранее для пусковой обмотки были выбраны круглые медные стержни. Проведенный расчет пусковых характеристик показал, что в этом случае получается низкий пусковой момент (Мп* = 0,61). В целях повышения пускового момента заменяем четыре медных стержня из десяти на латунные того же размера. Проведем пересчет активных сопротивлений пусковой клетки. Активное сопротивление пусковой обмотки по продольной оси:

; .

Активное сопротивление пусковой обмотки по поперечной оси:

Параметры (в относительных единицах), необходимые для расчета пусковых характеристик:

r’e* = 10*rв* = 0,002*10=0,02; хσе* = 0,366; хkd* = 0,078; хkq* = 0,033; rkd* = 0,03; rkq* = 0,0129; xσ*= = 0,064; xad* = 1,61; xaq* = 0,858.

Расчет пусковых характеристик сведен в таблицу 6. По данным этой таблицы на рис. 10 построены характеристики.

Начальный пусковой момент Мп* = 1,352.

Начальный пусковой ток Iп* = 9,151.

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

28

Таблица 6

Параметр

Скольжение

S = 1

S = 0,5

S = 0,2

S = 0,1

S = 0,05

0,149-j2,724

0,295-j2,7

0,695-j2,542

1,15-j2,104

1,361-j1,245

4,3-j11,17

6,2-j8,05

5,25-j2,73

3,12-j0,81

1,64-j0,21

4,449-j14,515

6,495-j11,371

5,945-j5,893

4,27-j3,535

3-j2,076

0,019+j0,063

0,038+j0,066

0,085+j0,084

0,139+j0,115

0,225+j0,156

0,019+j0,127

0,038+j0,13

0,085+j0,148

0,139+j0,179

0,225+j0,22

1,152-j7,702

2,072-j7,087

2,918-j5,081

2,706-j3,485

2,272-j2,222

10,276-j26,286

14,704-j18,807

12,287-j6,287

7,276-j1,861

0,381-j0,049

10,276-j27,451

14,704-j19,973

12,287-j7,453

7,276-j3,027

0,381-j1,215

0,012+j0,032

0,024+j0,032

0,059+j0,036

0,117+j0,049

0,235+j0,749

0,012+j0,096

0,024+j0,096

0,059+j0,1

0,117+j0,113

0,235+j0,813

1,282-j10,256

2,451-j9,804

4,377-j7,418

4,422-j4,271

0,328-j1,136

1,217-j8,979

2,262-j8,446

3,648-j6,25

3,564-j3,878

1,3-j1,679

0,065-j1,277

0,189-j1,359

0,73-j1,169

0,858-j0,393

-0,972+j0,543

I’

9,061

8,744

7,237

5,267

2,123

I’’

1,279

1,372

1,378

0,944

1,113

I

9,151

8,851

7,367

5,351

2,397

1,352

2,513

4,053

3,96

1,444

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

29

Рис. 10.

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

30

Литература.

1.  Проектирование электрических машин: Учеб. пособие для вузов/, , и др.; Под ред. .-М.: Энергия, 1980.

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист

31