Проектирование специальных электрических машин переменного тока - Балагуров В.А.
Скачать (прямая ссылка):
Технические требования к вентильным генераторам (постоянного тока, бесконтактным) определяются ОСТ 100 575—73 и ОСТ 100026—72. Номинальная мощность (при напряжении ?/=30 В на зажимах генератора и частоте вращения 4000 об/мин выбирается из следующего ряда: 3, 6, 9, 12, 18 кВт. Диапазон частоты вращения генератора составляет 4000—9000 об/мин. Номинальное напряжение равняется 28,5 В. Максимальное отклонение мгновенного значения пульсирующего напряжения от среднего уровня напряжения постоянного тока в установившемся режиме при нормальной длительной нагрузке и отключенных аккумуляторных батареях не должно превышать 2 В. Генераторы должны выдерживать по-
9
Таблица 1.2
Параметр Величина
Номинальная мощность Pn, кВ-А 8, 16, 30, 40, 60, 90, 120
Номинальное напряжение U^iUл, В 120/208
Частота /, Гц 400 ±5%
Коэффициент мощности COS <р Не менее 0,8
Частота вращения п, об/мин 6000*, 8000, 12000
Режим работы Продолжительный
Перегрузочная способность Полуторакратная в течение 5 мин, двукратная в течение 5 с
Коэффициент искажения формы кривой напряжения, % Не более 8
Несимметрия нагрузки по токам фазы, % Не более 30**
Синхронное индуктивное сопротивле- Не более 2,1
ние по продольной оси Xd, о. е.
Переходное синхронное индуктивное Не более 0,35
сопротивление по продольной оси Xd , о. е. Сверхпереходное синхронное индуктивное сопротивление по продольной оси Х'а, о. е.
В пределах 0,10—0,18
Сопротивление обратной последова- Не более 0,2
тельности X2, о. е.
Сопротивление нулевой последователь- Не более 0,12 - *
ности X0, о. е.
Кратность установившегося тока однофазного короткого замыкания в нагретом состоянии и при номинальном возбуждении Не менее 4,5
Кратность установившегося тока трехфазного короткого замыкания в нагретом состоянии и при номинальном возбуждении Не менее 3,0
Постоянная времени обмотки возбуждения Тв, с 0,1—2,5
Степень несимметрии напряжения ен, % Не более 4
*В технически обоснованных случаях для генераторов мощностью до 90 и 120 кВ-А допускается частота вращения 6000 об/мин ** Величина разбаланса фазовых напряжений указывается в ТУ на генератор.
10
луторакратную перегрузку в течение 5 мин при частоте вращения 6000 об/мин и двукратную перегрузку в течение 10 с при частоте вращения свыше 8000 об/мин. Ток установившегося короткого замыкания генераторов должен быть не менее полуторакратного номинального значения тока.
Общие требования к автотракторным электрическим машинам определяются ГОСТ 3940—71 «Электрооборудование автотракторное». Требования к качеству аттестационной продукции автомобильных генераторов переменного тока типа Г-502А определяются ГОСТ 5.1593—72.
Для непосредственного генерирования переменного тока на самолетах в основном применяются синхронные генераторы с электро-
Рис. 1.1. Магнитная цепь контактных генераторов:
а — с вращающимся индуктором; б — с вращающимся якорем; / — вал; 2 — полюс индуктора; 3 — полюсный башмак, 4~ демпферная клетка; 5 — катушка обмотки возбуждения; 6 — зубчатый слой и обмотка якоря; 7—спинка якоря, S — корпус, 9 — контактные кольца
магнитным возбуждением и явновыраженными полюсами. Обмотка возбуждения питается от специального возбудителя, расположенного на одном валу с генератором, или от бортовой сети постоянного тока.
Генераторы с явновыраженными полюсами изготовляются с двумя типами магнитных систем: с вращающимся индуктором (рис. 1.1, а) и с вращающимся якорем (рис. 1.1, б). Генераторы первого типа имеют конструктивную форму классической синхронной машины. Генераторы второго типа имеют магнитную систему машин постоянного тока, токосъем с якоря осуществляется с помощью контактных колец. У генераторов обоих типов обычно на полюсных башмаках размещается демпферная клетка (успокоительная обмотка).
Выбор той или другой магнитной системы зависит от мощности, тока якоря, частоты вращения генератора. Преимущество системы с вращающимся индуктором — наличие только двух скользящих контактов с малыми размерами контактных колец. Это имеет решающее значение при проектировании относительно мощных синхронных генераторов, так как осуществить токосъем больших токов якоря при размещении обмотки якоря на роторе довольно трудно. При расположении обмотки якоря на статоре условия охлаждения генератора более благоприятные, чем при расположении ее на роторе.
11
Рис. 1 2 Общий вид генераторов типа СГО-30 и СГО-ЗОУ:
/ — щит, 2 — корпус, 3 —полюс, 4 — обмотка ротора 5 — катушка возбуждения, « — полый вал, 7 — гибкий вал 8 — щеткодержатель, 9 — кольцо контактное, 10 — щетка, // —защитная лента, 12 — патрубок, 13 ~ клеммная коробк
В генераторах с вращающимся якорем активные и конструктивные материалы используются лучше, чем в генераторах с вращающимся индуктором. Корпус генератора одновременно является и магнитопроводом. Поэтому эти генераторы при небольшой мощности (до 30 кВ-А) имеют конструктивную массу примерно на 15% меньше, чем генераторы с вращающимся индуктором той же мощности, и меньший наружный диаметр. При большей мощности эти преимущества утрачиваются. За счет колец при больших токах
