Проектирование специальных электрических машин переменного тока - Балагуров В.А.
Скачать (прямая ссылка):
69
Для определения площади окна задаются плотностью тока (А/мм2) в обмотке возбуждения (при номинальной нагрузке): /в = = 8-і-12 — для генераторов с вращающимися индуктором и охлаждением забортным воздухом; /в = б4-7— для генераторов с полюсами на статоре и охлаждением забортным воздухом; /в = 154-25 — для генераторов с вращающимся индуктором и струйной масляной системой охлаждения.
-Коэффициент заполнения окна медью k3.B можно выбрать для проводников круглого сечения (0 0,05—1,5 мм) порядка k3B = = 0,454-0,55, а для прямоугольного сечения порядка &3.в~ 0,6. Тогда из (2.123) получаем
А,=(1,0 - 1,1) Ax/(2j XM (2.124)
где
bK<(x'-bm)/2~^n- x' = n(D + 2h„,6)/(2p) (рис. 2.24);
толщина изоляции полюса (Ди.п^0,5 мм); Ьк=(Ь'к-\-Ь"к)/2 (рис. 2.23);
к^ 2
я (D — 2А„.б — 28 — 2A0)
л (Dn+ 2h jm) 2р
-Ди.п,
¦Ди.п-
Высота сердечника полюса hm должна быть больше величины Лк на двойную толщину изоляции полюса 2Ди.ц плюс допуск на укладку Ддоп и толщину клина ДКл~ 1,5 мм
Лт=Ак + 2Ди.п + ДЇ0П + ДКЛ.
Обычно
Am = (0,2-0,3)t.
При выборе Ьк необходимо учитывать, что в конструкции ДОЛЖНЫ быть предусмотрены каналы между катушками для охлаждения. Ширина нижней полки полюса ат
aJm={[Dp-2 (Am +An-6)] tgnf(2p)- bm}/2. (2.125)
Ширина верхней полки полюса ар
ар={ЬаЛ-Ьт)12. (2.126)
§ 2.5. РАСЧЕТ ДЕМПФЕРНОЙ КЛЕТКИ
Для уменьшения добавочных потерь и искажения кривой ЭДС, а также для исключения паразитных моментов число пазов демпферной клетки (успокоительной обмотки) на полюс «у выбирается таким, чтобы выдержать условие
іуфі„ (2.127)
но шаг ?у должен быть близок к шагу tz. Здесь t7 — зубцовый шаг по
70
пазам демпферной клетки- (рис. 2.29); tz — шаг по пазам обмотки якоря.
Обычно шаг t7 выбирается в пределах
/у=(0,8ч-1,2)/,. (2.128)
Выбор шага демпферной клетки t7 при q, равном целому числу, и q=b+\/2, а также при (bd+c) ^9 производится из условия:
/у=/,?/(?і4 (2.129)
где а — наименьшее дробное число, делающее выражение q±a равным целому числу.
Обычно выбирают /у= (1,1-=-1,25)/2- Относительное расстояние первого стержня от края полюсного башмака выбирается порядка (0,5+1,0) ty.
Число стержней демпферной клетки определяется выражением (берется целое число)
ny = bp/ty-{0 или 1). (2.130)
Для авиационных генераторов %=6-=-9 (зависит от tz и D). Диаметр стержней выбирается таким образом, чтобы общее сечение стержней составляло определенную часть от общего сечения меди обмотки якоря
?y5y = (0,2 0,4)5^=(0,2 ч- QA)AxIJa, (2.131)
где Sax — сечение всех проводников якорной обмотки, приходящихся на полюсное деление; меньшие значения коэффициента при SaT (0,2—0,25) относятся к трехфазным генераторам, а большие (0,35—0,4) —к однофазным.
Для однофазных генераторов (т=1) шаг tr выбирается в пределах
/у = (0,73-*-0,92)/„ /у = (1,05-*- 1,3)/,. (2.132)
Сечение стержня демпферной клетки выбирается таким, чтобы плотность электрического тока в стержне /у не превышала 30 А/мм2.
Максимальная величина тока в стержне однофазного генератора
I1 = Iw^kJ[Pn1), - (2.133)
где / — ток якоря.
Диаметр стержня (мм)
^=1,13//77;. (2.134)
Ток в стержне трехфазного генератора при идеальной симметричной нагрузке равен нулю. При несимметричной нагрузке ток в стержне определяется величиной тока обратной последовательности.
Площадь поперечного сечения стержней демпферной клетки для трехфазных авиационных генераторов (Рн = 8-=-120 кВ-А) нахо-
71
дится в пределах от 3,14 до 7,05 мм2. Расстояние первого стержня от края полюсного башмака выбирается равным (0,5ч-1,0) /у.
Форма паза выбирается круглой (рис. 2.29). Чтобы действие демпферной клетки было более эффективным, применяются полузакрытые пазы. При закрытых пазах индуктивность демпферной клетки значительная и вследствие этого действие ее ослабляется. Ширина прорези Ьщу выбирается в пределах (0,5—1,5 мм), а высота усика hyy= (0,34-1) мм. Диаметр паза day = dy + + (0,154-0,20) мм.
Сечение кольца с каждой стороны
5k=(0,4-0,5)?y5y. (2.135)
j
l-a----i->
В качестве металла кольца выбирается медь.
Потери в демпферной клетке однофазного генератора
Ру=12Р1(рпу)}(10€ко?гу> (2.136)
где гу — сопротивление демпферной клетки
ry = [rCT + 2rK/(2 sin а,)2](1 + а»Д»;)
(2.136a)
Рис. 2 29. Размещение демпферной
клетки на полюсе (а) и форма па- rCT=/CT/(57S ), (2.137)
33 (б) ^
здесь tCT— длина стержня; Sy=
= яб?у2/4 — сечение стержня, мм2;
rK=/,/(57SK), (2.138)
где ts—расстояние между соседними стержнями; SK— сечение замыкающего кольца.
а,=3602л?>к), (2.139)
здесь Dk — диаметр по централи стержней.
§ 2.6. РАСЧЕТ МАГНИТНОЙ ЦЕПИ ГЕНЕРАТОРА
Расчет магнитной цепи генератора необходим для определения МДС, необходимой для проведения магнитного потока через маг-нитопровод и построения его характеристик.
Магнитная цепь генератора (рис. 2.23 и 2.24) состоит из воздушного зазора, зубцов и спинки якоря, полюсов индуктора, ярма индуктора, стыка полюсов с корпусом (рис. 2.24). Расчет суммарной МДС обычно ведется на пару полюсов. Величина ее складывается из МДС отдельных участков магнитной цепи
