Курсовая работа: Расчёт генератора

9.1 Сопротивления обмоток статора при установившемся режиме

Коэффициент продольной реакции якоря (таблица 11.4)

=0,86

Коэффициент насыщения при Е=0,5

кнас(0,5)=.

МДС для воздушного зазора

Fб(1)=1365 А.

Индуктивное сопротивление продольной реакции якоря (11.162)

хad*= о.е.

Коэффициент поперечного реакции якоря (таблица 11.4)

кaq=0,4.

Индуктивное сопротивление поперечной реакции якоря (11.163)

хaq*=о.е.

Синхронное индуктивное сопротивление по продольной оси (11.164)

хd*=хad*+хσ*=2,46+0,0558=2,516 о.е.

Синхронное индуктивное сопротивление по поперечной оси (11.165)

хq*=хaq*+хσ*=1,27+0,0558=1,326 о.е.

9.2 Сопротивление обмотки возбуждения

Активное сопротивление обмотки возбуждения, приведенное к обмотке статора (11.166)

 о.е.

Коэффициент магнитной проводимости потоков рассеяния обмотки возбуждения (11.167)

λпΣ=λн.п+0,65λпс+0,38λп.в=57,39+0,65∙79,4+0,38∙11,74=113,5.

Индуктивное сопротивление обмотки возбуждения (11.168)

хп*=1,27кadхad*(1+о.е.

Индуктивное сопротивление рассеяния обмотки возбуждения (11.169)

хпσ*=хп* – хad*=2,85–2,46=0,39 о.е.

9.3 Сопротивления пусковой обмотки

Относительное зубцовое деление демпферной обмотки (11.170)

t2*=πt2/τ=3,14∙19,3/271,2=0,223 о.е.

Коэффициент распределения демпферной обмотки (11.171)

кр2=.

Коэффициент магнитной проводимости потока рассеяния по зубцам полюсного наконечника (11.172)

λдз=t2/(gdб)=22,6/(16,5∙2)=0,585.

Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния полюсов (11.173)

λdп=(0,785-.

Коэффициенты (рисунок 11.23)

Сd=1;

Cq=3,25.

Коэффициент магнитной проводимости рассеяния лобовых частей демпферной обмотки по продольной оси (11.174)

λдлd=0.019τCd/N2=0,019∙271,2∙1/10=0,515.

Коэффициент магнитной проводимости рассеяния лобовых частей демпферной обмотки по поперечной оси (11.175)

λдлq=0., 019τCq/N2=0,019∙271,2∙3,25/10=1,675.

Коэффициент магнитной проводимости рассеяния демпферной обмотки по продольной оси (11.176)

λдd=.

Коэффициент магнитной проводимости рассеяния демпферной обмотки по поперечной оси (11.177)

λдq=.

Индуктивной сопротивление полной демпферной обмотки по продольной оси (11.178)

хдd*=о.е.

Индуктивной сопротивление полной демпферной обмотки по поперечной оси (11.179)

хдq*=о.е.

Активное сопротивление стержней демпферной обмотки по продольной оси (11.181)

rcd*=о.е.;

где μ0=4π∙10-7 Гн/м – магнитная проницаемость воздуха.

Активное сопротивление стержней демпферной обмотки по поперечной оси (11.182)

rcq*=0,75rcd*=0,1 о.е.

Активное сопротивление короткозамыкающих колец демпферной обмотки по продольной оси (11.183)

rkd*=  о.е.

Активное сопротивление короткозамыкающих колец демпферной обмотки по поперечной оси (11.184)

rkq*=1,5rkd*=0,068 о.е.

Активное сопротивление полной демпферной обмотки по продольной оси (11.185)

rдd*=rcd*+rkd*=0,133+0,068=0,178 о.е.

Активное сопротивление полной демпферной обмотки по поперечной оси (11.186)

rдq*=rcq*+rkq*=0,1+0,068=0,168 о.е.

9.4 Переходные и сверхпереходные сопротивления обмотки статора

Переходное индуктивное сопротивление обмотки статора по продольной оси (11.188)

x'd*=xσ*+ о.е.

Переходное индуктивное сопротивление обмотки статора по поперечной оси (11.189)

х'q*=xq*=1,326 о.е.

Сверхпереходное индуктивное сопротивление обмотки статора по продольной оси (11.190)

x''d*=xσ*=о.е.

Сверхпереходное индуктивное сопротивление обмотки статора по поперечной оси (11.191)

x''q*=xσ*+о.е.

9.5 Сопротивления для токов обратной и нулевой последовательности

Индуктивное сопротивление обмотки статора для токов обратной последовательности при работе машины на малое внешнее сопротивление (11.194)

х2*=о.е.

Индуктивное сопротивление обмотки статора для токов обратной последовательности при большом внешнем индуктивном сопротивлении (11.195)

х2*=0,5 (х"d*+х"q*)=0,5 (0,141+0,122)=0,132 о.е.

Индуктивное сопротивление двухслойной обмотки статора для токов нулевой последовательности (11.196)

Активное сопротивление обмотки фазы статора для тока нулевой последовательности при рабочей температуре (11.197)

r0*=r1*(20)∙mт=0,0216∙1,38=0,03 о.е.

9.6 Постоянные времени обмоток

Обмотка возбуждения при разомкнутых обмотках статора и демпферной (11.198)

Тd0=xa*/w1rп*=2,85/(2∙π∙50∙0,005)=1,82 с.

Обмотка возбуждения при замкнутых обмотках статора и демпферной (11.199)

Т'd=Td0x’d*/xd*=1,82∙0,427/2,516=0,31 с.

Демпферная обмотка при разомкнутых обмотках статора и возбуждения по продольной оси (11.200)

Tдd0=с.

Демпферная обмотка при разомкнутых обмотках статора и возбуждения по поперечной оси (11.201)

Tдq0= с.

Демпферная обмотка по продольной оси при разомкнутой обмотке возбуждения (11.202)

T''d0=с.

Демпферная обмотка по продольной оси при короткозамкнутых обмотке возбуждения и статора (11.203)

T"d=T"d0x''d*/x'd*=0.007∙0.141/0.427=0.002 с.

Демпферная обмотка по поперечной оси при короткозамкнутой обмотке статора (11.204)

T"q=Tдq0x"q*/xq*=0.025∙0.122/1.326=0.0023 с.

Обмотка статора при короткозамкнутых обмотках ротора (11.205)

Ta=x2*/w1r1*=0.131/(2∙3.14∙50∙0.0138)=0.03 с.

10. Потери и КПД

Зубцовое деление статора в максимальном сечении зубца (9.128)

t1max=π(D1+2hп)/z1=π (518.2+2∙30.2)/72=25.2 мм.

Расчетная масса стали зубцов статора (9.260)

mз1=7,8z1bз1срhn1ℓ1kc∙10-6=7.8∙72∙13,4∙30,2∙330∙0.95∙10-6=64,8 кг.

Магнитные потери в зубцах статора (9.251)

Pз1=3В2з1срmз1=3∙1,242∙64,8=299 Вт.

Масса стали спинки статора (9.261)

mc1=7.8π(Dн1-hc1) hc1ℓ1kc∙10-6=7.8∙3.14 (660–40,7) 40,7∙300∙0.95∙10-6=176 кг.

Магнитные потери в спинке статора (9.254)

Рс1=3В2с1mc1=3∙1.652∙176=1552 Вт.

Амплитуда колебаний индукции (11.206)

В0=β0кбВб=0,33∙1,219∙0,7=0,28 Тл.

Среднее значение удельных поверхностных потерь (11.207)

рпов=к0(z1n1∙10-4)1.5(0.1В0t1)2=6 (72∙1000∙10-4) 1.5(0.1∙0.28∙22,6)2=46,4 Вт/м2.

Поверхностные потери машины (11.208)

Рпов=2рταℓпрповкп∙10-6=2∙3∙271,2∙0,7∙310∙46,4∙0,6∙10-6=9,83 Вт.

Суммарные магнитные потери (11.213)

РсΣ=Рс1+Рз1+Рпов=1437+299+9,83=1746 Вт.

Потери в обмотке статора (11.209)

Рм1=m1I21r1mт+m1(I'пн/)2rdmт=

=3∙360,82∙0,0138∙1,38+3 (61,4/)20,0039∙1,38=7458 Вт.

Потери на возбуждение синхронной машины при питании от дополнительной обмотки статора (11.214)

Рп=I2пнrп+2Iпн=61,42∙0,733+2∙61,4=3936 Вт.

Добавочные потери в обмотке статора и стали магнитопровода при нагрузке (11.216)

Рдоб=0,005Рн =0,005∙200000=1000 Вт.

Потери на трение в подшипниках и на вентиляцию (11.210)

Р'мх=Рт.п+Рвен=8 ()2()3=8 ()2()3=1113 Вт.

Потери на трение щеток о контактные кольца (11.212)

Рт.щ=2,6IпнD1n1∙10-6=2.6∙61,4∙518,2∙1000∙10-6=83 Вт.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7