Файл: Проектирование синхронного генератора.docx

, например при , активная составляющая = 0,9·0,8 =0,72 и т.д.

U-образную характеристику для случая Р_*=0,8; U_* =U_н* строим следующим образом. Откладываем по оси абсцисс в масштабе вектор напряжения . С ним совпадает по направлению вектор активного тока I_н*cosφ_н (рис. 14). Затем задаемся несколькими значениями тока I_*, например двумя I_(1)* =1, I_(2)* =0,9 для индуктивной нагрузки (φ>0), одним для активной нагрузки I_(3)* = =I_н*cosφ_н и одним I_(4)* =0,88 для емкостной нагрузки (φ<0), и размещаем их, как показано на рис. 13.6. Определяем для этих токов углы φ.



Рис. 13.6. Векторные диаграммы

(к построению U-образной характеристики)



Рис. 13.7. Диаграмма Потье (к построению U-образной характеристики)

Для каждого значения I_(1,2,3,4)* и φ_(1,2,3,4) строим диаграмму Потье, как это делалось при построении регулировочных характеристик (рис. 13.7).

Данные расчёта сводим в табл. 13.3

Таблица 13.3

	1	1,32	1,85	2,25
I*	0,88	0,8	0,9	1,0

По данным табл. 13.3 строим U-образную характеристику (рис. 13.8).

U-образная характеристика I_*=f( ) может быть построена без учёта насыщения магнитопровода. При этом будем считать синхронную машину неявнополюсной (аналогично допущению при построении диаграммы Потье) с синхронным индуктивным сопротивлением

---

. Учтём ранее указанное соотношение , откуда следует постоянство активной составляющей тока якоря . С другой стороны, электромагнитная мощность неявнополюсной машины . Пренебрегая незначительной разницей между его выходной электрической и электромагнитной мощностями, будем считать, что выполнение условия постоянства мощности, необходимого для построения U-образной характеристики, обеспечивается также постоянством произведения (т.к. остальные параметры формулы для определения являются постоянными). Следствием полученных условий построения U-образной характеристики, а именно: и , является то, что конец вектора тока якоря при изменении угла φ перемещается вдоль линии тока I, а конец вектора ЭДС возбуждения – вдоль линии ЭДС E (рис.13.9). Промежуточные относительные значения тока якоря и возбуждения могут быть получены пропорциональным пересчётом соответствующих длин векторов тока якоря и ЭДС возбуждения по отношению к указанным величинам для базовой векторной диаграммы для номинального режима (на рис.13.9 базовая диаграмма 1 выделена утолщёнными линиями). С учётом допущения о неучёте насыщения можно считать . В качестве примера на рис. 17 показано построение диаграмм для отстающего (1), активного (2) и опережающего (3) тока для номинальной мощности, а также для активного (2^’) тока при 50 % процентной мощности.



Рис. 13.8. U-образная характеристика



Рис. 13.9. Векторная диаграмма (к построению U-образной характеристики без учёта насыщения стали)

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проектирование электрической машины – задача неоднозначная, так как число исходных расчетных уравнений, описывающих электромагнитные связи в ней, меньше числа неизвестных величин. Потому номинальные данные могут быть обеспечены при различных соотношениях основных размеров и электромагнитных нагрузок машины. Оптимальный результат в значительной мере зависит от опыта проектировщика и достигается обычно при сопоставлении нескольких вариантов. В качестве универсального критерия оптимальности наиболее часто принимают минимум суммарных затрат, т.е. стоимость материалов, затрат на изготовление и эксплуатацию. Затраты на эксплуатацию, в свою очередь, зависят от КПД, коэффициента мощности, качества, ремонтопригодности и ряда других факторов.

---

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Проектирование электрических машин: Учеб. пособие для вузов: В 2 кн./ И.П. Копылов, Б.К. Клоков, В.П.Морозкин и др.; Под. ред. И.П. Копылова.– 2-е изд., перераб. и доп. М.:Энергоатомиздат, 1993. Кн. 2. 384 с.

2. Буханцов Е.И. Методические указания к курсовому проекту по электрическим машинам. Синхронные генераторы/ НПИ. Новочеркасск, 1984. 48 с.

3. Буханцов Е.И. Методические указания. Пример расчёта синхронного генератора/ НПИ. Новочеркасск, 1985. 40 с.

4. Электротехнический справочник/ Под ред. П.Г. Грудинского, Г.Н. Петрова, М.И. Соколова, А.М. Федосеева, М.Г. Чиликина, И.В. Антика. Изд. 5–е. М.: Энергия, 1974. Т. 1. 775 с.

5. Видеман Е., Келлепбергер В. Конструкции электрических машин/Сокр. пер. с нем.; Под ред. Б.Н. Красовского. Л.: Энергия, 1972.; 520 с.

6. Виноградов Н.В. Производство электрических машин. М.: Энергия,1970. 288 с.

---