Проектирование специальных электрических машин переменного тока - Балагуров В.А.
Скачать (прямая ссылка):
Внешние характеристики. Для построения внешних характеристик JJ=I(I) при /B=const (рис. 2.46) пользуются семейством ре-
101
гулировочных характеристик (см. рис. 2.45). Проведя горизонтальную прямую, соответствующую данному току возбуждения, например /В=/Вш получаем точки пересечения этой прямой с регулировочными характеристиками (точки /, 2, 3,4, 5), по которым строится внешняя характеристика. Задаваясь различными значеннями тока /в, можно построить семейство внешних характеристик для различных значений токов /в. Значения ЭДС холостого хода E0 для каждого тока возбуждения определяются по характеристике холостого хода (см. рис. 2.38 и 2.39).
Изменение напряжения генератора. Под изменением напряжения генератора понимается повышение напряжения на его зажимах
CSSf -СJnSl
0
0,5
!,О
1,5 J/J11
Рис 2.45. Регулировочные характеристики при различных напряжениях генератора
1,5 1/I11
Рис. 2.46 Внешняя характеристика генератора
при переходе от режима работы с номинальной нагрузкой к режиму холостого хода и при сохранении неизменными тока возбуждения и частоты вращения (%)
Ш =[(U0-и иуин] 100.
(2.260)
Расчет отношения короткого замыкания. Отношение короткого замыкания (ОКЗ)
ОКЗ = 4.0//н, (2.261)
где /ко — установившийся ток трехфазного короткого замыкания при токе возбуждения, соответствующем ЭДС при холостом ходе E0= Un.
Значение ОКЗ можно найти по формуле
OK3 = EV/X'^l/X'
(2.262)
где E0*' — значение ЭДС по спрямленной в начале координат характеристике холостого хода при токе возбуждения Jb Oj Соответствующем E0=Un (рис. 2.47), о. е.
102
Для нормальных синхронных генераторов ОКЗ = 0,7-М. Для авиационных генераторов, рассчитываемых на двукратную кратковременную перегрузку, ОКЗ должно быть не менее 0,4.
Кратность тока короткого замыкания при номинальном возбуждении. Этот параметр определяется отношением
K=UJU (2-263)
где 1К н — установившийся ток трехфазного тока короткого замыкания при номинальном токе возбуждения /вн, соответствующего номинальной нагрузке генератора.
Рис 2 47 Характеристика холостого хода (для определения токов короткого замыкания)
I I ZJ
I !/Li
у
I I
і : -
Рис. 2.48 Кривая определения коэффициента перегрузки
Значение кратности тока короткого замыкания при номинальном возбуждении
K=E*JXd, (2.264)
где ?*н — ЭДС согласно рис. 2.47, о. е. Значение коэффициента
K= ОКЗ F н, (2.265)
где
Uu=1»JU- (2.266)
Статическая перегружаемость. Статическая перегружаемость характеризуется коэффициентом перегрузки, равным отношению-максимального вращающего момента к номинальному:
AfXIaKC E*' - ОКЗ / „
K*v=~~~~~^-K= -— К, (2.267)
/Лн Xd cosfa F cos?„ v
где K=f [(X'd — X*q)/(E^1X*)] — коэффициент, учитывающий действие реактивного момента; значения коэффициента К можно взять по кривой (рис. 2.48).
103
Ударный ток короткого замыкания (в начальный момент времени) (/=0). При трехфазном коротком замыкании
/уд3ф=1,73.1/Лу. (2.268)
При двухфазном коротком замыкании
/уд2ф=1,73.1/^;, (2.269)
где Xds—сверхпереходное индуктивное сопротивление при коротком замыкании между двумя фазами;
x7s=(x7+xl)/V3. (2.270;
При однофазном коротком замыкании
/уі1ф= 1,73-1/?, (2.271)
где Ха"а—индуктивное сопротивление при коротком замыкании между фазой и нейтралью
X*d;=(X*J+Х*2+Х*0)/3. (2.272)
§ 2.12. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАССЫ АКТИВНЫХ МАТЕРИАЛОВ ГЕНЕРАТОРА
Масса активных материалов и общая масса машины являются важнейшими характеристиками авиационных генераторов. Массг активных материалов генератора складывается из массы меди обмоток якоря, возбуждения, демпферной клетки и массы стали зуб цов якоря, ярма якоря, полюсов, ярма индукторов. Ниже приво дится подсчет этих масс (кг).
Масса меди обмотки якоря
тИч.а = MW41U1U2I^y4 - 10-5, (2.273)
где ум=8,9 — удельная масса меди, г/см3; /а ср — средняя длина витка, см; ах — число параллельных ветвей в фазе; Ct2 — число параллельных проводов. '
Масса меди обмотки возбуждения
^м.в=^вЛ2/;/в,р5вум-10-5. (2.274)
Масса меди демпферной клетки
тИи.у = [S7TiJpIn + 2jiDkSk] Ym • Ю-5, (2.275)
где ?>K«Dp±0,2dy.
Следует брать знак (+) —при внешних полюсах, а знак (—) — при внутренних полюсах.
Масса стали зубцов якоря:
а) при внешних полюсах
Ж, = [я (D- A,) H2-SnZ] /YcA-C- W-8; (2.276)
104
б) при внутренних полюсах
Мг=[л (D + /y hz-Snz\ /YeAc-IO-». (2.277)
Здесь уст = 7,65 — удельная масса стали. Масса ярма якоря:
а) при внешних полюсах
Mfa=n(D-2hz-hJa) VYcA-C- Ю-3; (2.278)
б) при внутренних полюсах
М1а= я (D + 2hz + hJa) VYc Ac- Ю-3. (2-279)
Масса полюсов
MB = [bmhm + bn.6hn.6.J2plmyCik3,-^-3, г (2.280)
где Лпбср—средняя высота полюсного башмака. Масса ярма индуктора:
а) при внешних полюсах
Mim = *(D\2b\2hp\h}M)h}J)m<i„'\b-b (2.281)
б) при внутренних полюсах
Mjm = n(Dp-2hp-hJm}hJJfmy<1Tk3.c- Ю-3- (2-282) Масса активных материалов
Мл=Мм+Мил+М*.у + Мг+М]а + Мп+М]т. (2.283) Полная масса генератора
Mr=Mak4, (2.284)
где kM — конструктивный коэффициент массы.
