Файл: Проектирование синхронного генератора.docx

10 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТЕРЬ И КПД

143 Основные электрические потери в обмотке статора:



144 Потери на возбуждение:





145 Магнитные потери в ярме статора:

Примем k_да =1,3; k_дz = 1,7; p_1/50 =1,4 Вт/кг.





146 Магнитные потери в зубцах статора:





147 Механические потери:







148 Поверхностные потери в полюсных наконечниках:







где

149 Добавочные потери при нагрузке:



150 Общие потери при номинальной нагрузке





151 Коэффициент полезного действия

---

11 РАСЧЁТ ПРЕВЫШЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ОБМОТКИ СТАТОРА

152 Удельный тепловой поток на 1 м² внутренней поверхности статора





153 Превышение температуры внешней поверхности статора над температурой охлаждающего воздуха



где

154 Плотность теплового потока с внешней поверхности лобовых частей



где удельная проводимость меди при 75 ^○С , периметр паза (без учета клина) П₁ = 152,410^–3 м.

155 Превышение температуры внешней поверхности лобовых частей обмотки статора над температурой охлаждающего воздуха



Перепад температуры в пазовой изоляции обмотки статора (см. п. 30).

156 Среднее превышение температуры обмотки статора

12 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

157 Ударный ток короткого замыкания



158 Уточненное значение тока короткого замыкания









Рисунок 12.1 - Характеристика холостого хода. К расчёту кратности тока короткого замыкания при номинальном токе возбуждения
159 Кратность тока короткого замыкания при возбуждении холостого хода (ОКЗ)



Величина Е′_он* определяется по продолжению спрямлённой части характеристики холостого хода при I

---

_в*= 1.

160 Кратность тока короткого замыкания при номинальном возбуждении



Величина Е′_о* определяется по продолжению спрямлённой части характеристики холостого хода при номинальном токе возбуждения I_вн*= 2,52 (рисунок 12.1).

13 РАСЧЁТ И ПОСТРОЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ГЕНЕРАТОРА

161 Угловая характеристика





Статическая перегружаемость генератора определяется по угловой характеристике, рисунок 13.1,



где


Из рисунка 13.1 М_м*=2,5,






Рисунок 13.1 – Угловая характеристика



Рис. 13.2. Диаграмма Потье для

Опишем построение диаграммы Потье для случая U_*=1; I_*=1, cos φ = 0,8. На основании уравнения генератора определяем вектор , как это было сделано при построении диаграммы Блонделя.

Пользуясь значением ЭДС , по характеристике холостого хода находим ток возбуждения , необходимый для её создания (на рис. 13.2 отрезок OD).

При построении диаграммы Потье применяют реактивное сопротивление Потье . Использование вместо учитывает повышенное насыщение магнитной цепи индуктора от потока рассеяния возбуждения. МДС реакции якоря определяется по характеристике короткого замыкания

---

, которую строим как прямую из начала координат через точку L, для которой и = 1.

Для I_* = 1 по характеристике короткого замыкания определяем МДС (отрезок 0М), отложив на оси ординат (отрезок 0К). Тогда (отрезок КМ).

Чтобы получить МДС, соответствующую полному току возбуждения , необходимо геометрически сложить векторы , при этом учитываем, что МДС опережает на 90°, а МДС совпадает по направлению с током якоря . Результирующий ток возбуждения находим, прибавляя к отрезку ОD отрезок DD' = КМ, причем КМ проводим под углом (φ+γ) к отрезку DS.

Принимая, что падение напряжения и реакция якоря прямо пропорциональны току якоря, можно построить подобные диаграммы для различных значений тока I_* , напряжения U_* и cosφ.

На рис. 11 построены диаграммы для U_*, равных 1,0; 1,1; 1,15; cosφ=0,8. При этом принято, что

Падением напряжения на активном сопротивлении пренебрегаем. Данные построения сведены в табл. 13.1.

Таблица 13.1

	U* = 1,0			U* = 1,1				U* = 1,15
I*	0	0,5	1	0	0,5	1	0		0,5	1
	1	1,5	2,25	1,25	1,95	2,83	1,5		2,25	3,35

---

По данным табл. 5 на рис. 12 построены регулировочные характеристики для напряжений U_*, равных 1,0; 1,1; 1,15.



Рис. 13.3. Диаграмма Потье для построения

регулировочных характеристик



Рис. 13.4. Регулировочные характеристики

162. Внешняя характеристика U_*= f(I_*).

Внешнюю характеристику можно построить, используя семейство регулировочных характеристик (рис. 13.4). Из точки, соответствующей U_* = 1 и I_* =1, проведем прямую параллельно оси абсцисс. Точки пересечения этой прямой с регулировочными характеристиками дадут значения тока I_* при U_* = 1,1 и U_* = 1,15. Значение U_* при I_* =0 получим по характеристике холостого хода для I_вн*. Данные расчета сведены в табл. 13.2.

Таблица 13.2

I*	0	0,5	0,7	1
U*	1,26	1,15	1,1	1

По данным табл. 13.2 на рис. 13.5 построена внешняя характеристика.



Рис. 13.5. Внешняя характеристика

163. U-образная характеристика I_*=f( ).

При построении U-образной характеристики должно быть обеспечено выполнение условий =const и = const. Принимая во внимание, что , можно отметить, что активная составляющая тока якоря также постоянна.

Для U-образной характеристики при U_*=U_н* и Р_*=Р_*н=cosφ=0,8 активная составляющая тока равна 0,8. Для характеристик при

---