Проектирование специальных электрических машин переменного тока - Балагуров В.А.
Скачать (прямая ссылка):
Ф d = E J[Ak^k0Wj) = ФЪЕJ En (2.179)
где Ф<5 — величина, соответствующая E1.
По величине потока Ф<? с помощью кривой Фе=ф {F(, + Fz+F]a) определяется МДС F6iz,,a— падение магнитного напряжения в цепи якоря. К МДС F(,,z,3a прибавляется МДС реакции якоря Fad (см. рис. 2.38) и, пользуясь характеристикой ©sn=?(F), определяют величину потока рассеяния полюсов Фш. Складывая потоки Фа и Ф8П, получают поток в полюсе Фт и соответствующее ему магнитное напряжение Fm+jm. Складывая МДС F^a, Fad и Fm+jm, получают МДС обмотки возбуждения F3 при нагрузке. Расчетное значение МДС FB берут с запасом примерно в 10%.
В случае заданной перегрузочной способности генератора расчет должен быть проведен для тока перегрузки. По полученной в результате этого расчета МДС FB рассчитывают обмотку возбуждения.
84
§ 2.8. РАСЧЕТ ОБМОТКИ ВОЗБУЖДЕНИЯ
Параметры и размеры обмотки возбуждения генератора в значительной степени зависят от системы питания цепи возбуждения, типа и параметров регулятора напряжения.
Для генераторов относительно небольшой мощности (до 30 кВ-А) питание цепи возбуждения в ряде случаев осуществляется от бортовой сети постоянного тока. Регулируемое сопротивление вводится непосредственно в цепь обмотки возбуждения. В качестве регуляторов напряжения используют угольные регуляторы, подобные по конструкции регуляторам в системах постоянного тока, но имеющие большую мощность и габариты из-за значительно большей мощности, идущей на возбуждение в генераторах переменного тока.
Наличие в цепи возбуждения угольного столба с определенными изменяемыми параметрами оказывает существенное влияние на выбор параметров обмотки возбуждения, на габариты и массу генератора.
Угольный столб характеризуется следующими параметрами:
а) минимальным сопротивлением («остаточным») г'у.с мин;
б) начальным минимальным сопротивлением гу.с.мин, при котором начинается рабочий участок характеристики столба;
В) МаКСИМаЛЬНЫМ Сопротивлением В регулируемой 3OHe Гу.с.макс',
г) максимальной рассеиваевой мощностью Ру.смакс-Остаточное сопротивление г'у.с.мин задается техническими условиями на угольный столб. Обычно начальное минимальное сопротивление Гу.с.мин выбирается больше остаточного в два-три раза. Допустимые минимальные токи через столб и его максимальное сопротивление задаются в технических условиях на регулятор. Допустимые ВеЛИЧИНЫ Гу.с.макс И Гу.с.мин НЭХОДЯТСЯ В ОПрЄДЄЛЄННОМ
соотношении. Обычно отношение Гу.с.макс/Гу.с.минЪО. Максималь-ная рассеиваемая мощность столба определяется допустимым перегревом его.
Основные параметры угольных столбов, применяемых в регуляторах, приведены в табл. 2.23.
Таблица 2.23
Сопротивление угольного столба, Ом
Тин регулятора Тип угольного P v. с. мякс,
столба Br
т у. с. мин гу. с. мин гу. с. макс
РН-400Д UlP- 14А 400 0,16 0,3 —0,35 15
РУТ-600 ШР-14А 600 0,16 0,3 —0,35 15
PH-180 ШР-14А 180 0,16 0,45—0,5 25
РН-25М ШР-1Д 25 0,28 0,5 —0,6 30
РН-60 ШР-19 60 0,25 0,5 —0,6 30
При выборе типа угольного столба и расчете параметров обмотки возбуждения генератора учитываются следующие соображения:
а) угольный столб не должен перегреваться, т. е. потери в столбе не должны превышать Ру.с.макс; б) величину минимального сопротивления угольного столба г'у.с.мин выбирают наименьшей, чтобы не завышать размеры обмотки возбуждения; в) система регулирования должна обеспечивать нормальную работу генератора при изменении Напряжения борТОВОЙ СЄТИ ОТ ?/с.мин ДО ^с.макс", г) плотность тока в обмотке возбуждения выбирается такой, чтобы размеры обмотки возбуждения получились минимально возможными и при этом не было перегрева угольного столба выше допустимого.
Расчет обмотки возбуждения ведется в следующем порядке. Выбирается тип угольного столба регулятора и его характеристики:
Гу.с.макс гу.с.мин' Гу.смин- ИСХОДЯ ИЗ Гу.с.макс ПОДСЧИТЫВаеТСЯ СОПрО-
тивление обмотки возбуждения
^=[^с2..акс/(4/Эу.смаКс)][1/(1+0,0049в)], (2.180)
где Uсмаке — максимальное напряжение бортовой сети; #в — предполагаемое превышение температуры обмотки возбуждения (сверх 2O0C).
ЕСЛИ ПРИНЯТЬ ?/с.макс = 30 В, то
гв=(225/Яу,.макс) 11/(1 + 0,004OB)]. (2.181)
При подсчете площади поперечного сечения провода обмотки возбуждения необходимо учитывать наличие сопротивления угольного столба Гу.с.мин в цепи возбуждения:
0 Fв.макер'в.ср Ув(1 + 0,004&в) + Гу.с.мин ^ Jg2)
57?УС.МИН гв(\ + 0,004&в)
ГДЄ г в.макс максимальное значение МДС возбуждения (на пару полюсов); /в.ср = 2(bm+lm-r2ДИЗ) +яЬк — средняя длина витка обмотки возбуждения при индукторе на статоре, м; ZB.cp=2(/m+ + 2Ллп+Ьт-т-2ЛИз) +nbK — тоже, при вращающемся индукторе; Лиз — толщина изоляции полюса; Ьк — толщина катушки с изоляцией; Алп — толщина лобовой поддержки, равная 5—6 мм; ^смин — минимальное напряжение сети, обычно принимаемое равным [7с.мин = 26 В.
Величины гв и Sb определяют значения числа витков обмотки
Возбуждения На ПОЛЮС Мв.п, ТОКа возбуждения /в.макс и плотность TOKa /в.макс"
^в.п = 575вгв/(2/;/8.ср); - (2.182а)
/в. макс = /"в. м акс /(2«>B.n)! (2.1826)
