Файл: Нейман, З. Б. Крупные вертикальные электродвигатели переменного тока.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.10.2024

Просмотров: 120

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

г) рассеяния обмотки возбуждения

 

Xf xa(j I ka$ l A11

2

 

- }

 

 

 

108-Ф9

 

 

где Хь

 

 

 

 

 

 

удельная

проводимость рассеяния обмотки

возбуждения,

X. —Xpi -f 1,53

 

 

0.701

0,212

 

 

' 2,65

0,535 +

,53 +

2,65

=

1,07;

1'р — расчетная длина

полюсного башмака.

 

 

 

 

 

 

 

 

Ip+ It

54 + 49

 

см;

 

 

 

 

 

 

 

*51,5

 

 

X/ =

1,29 £ 1,046 (о . 9 9 +

2-12 500-51,5-1,07

И - 0,184;

 

108-0,133

 

д)

рассеяния

демпферной обмотки по

продольной

и

поперечной

осям

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F,

D, 1 ( , 7 + 2'8 х ) ' ' ]

 

 

 

x Ki — 5,1

2 . Ю 8Ф,

Ар

 

 

 

 

 

 

24—730

361


h, = 0,3 см;

be = 0,3 см — размеры шлица;

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

Г

 

(

1,7 +

 

 

49

 

 

 

 

 

15400

 

270

V

2,8 -гг-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

— 0,104;

 

 

— 5,1

2.10“.0,133

4-9+

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Хк«=0,75; л.'ка=0,75 • 0,104=0,078;

 

 

 

 

 

 

 

 

е)

синхронные

сопротивления

по

продольной

и

поперечной

осям

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X i= xi+ xad=0,'141 + 1,29= 1,431;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xq= xi+ xaq= 0,141 +0,75=0,891.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

III.

О п р е д е л е н и е

н.

с.

о б м о т к и в о з б у ж д е н и я

при

н о м и н а л ь н о й

н а г р у з к е

и

н о м и н а л ь н о м

c o s <р

 

1. Электродвижущая сила двигателя, соответствующая номи­

нальной нагрузке и номинальному cos ср по диаграмме Йотье в долях

номинального напряжения,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Е — K(sin <f+

Xj)2 +

(cos у — r0)2

=

 

 

 

 

=

V (0,436 +

0,141)2 +

(0,9—0.00725)2 =

1,065.

 

 

э.

2. Индукции и н. с. отдельных

участков

магнитной

цепи при

д. с. Е

 

 

Ф£ =

0,141

Вб;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вь = 0,765

Т;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВаЕ ~

1 *39

Т;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВжЕ = 1.705 Т;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F5B =

13 300 А;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ГаЕ =

332 А;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

FzE =

3 400 А.

 

 

 

 

 

 

 

Коэффициент рассеяния полюсов при нагрузке

 

 

 

 

 

 

2^-m+ p I 'm (F b +

F a +

F z +

kFaj)

 

 

 

 

® m = l +

 

 

 

ф £

. 10“

 

 

 

»

 

 

где

Fad= k adFi = \,046-15400=16 100 А;

при

coscp = 0,9

коэффици­

ент 6= 0,8;

 

 

 

 

332 +

3 400+0,8-16 100)

 

 

 

 

2-1.448-43.5 (13 300 +

 

 

< J m= l +

 

 

0,14Ы 0“

 

 

 

 

 

 

ll28-

Индукция в полюсе

 

0,141•1,28-104

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВщЕ=

 

 

Т;

 

 

 

 

 

 

 

1

128

 

 

 

 

 

 

 

н. с. полюса

 

 

Р.пЕ =

2 400

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

FjiE

=

0 ,0 6 4 B m £ - 1 0 * =

1 023

А;

 

 

 

 

 

^ Е

= PlE + РаЕ +

Р*Е +

РтЕ +

F ЦЕ =

20 455 А .

 

362


Намагничивающая сила, соответствующая э. д. с. Е, с учетом размагничивающего действия реакции якоря по диаграмме Потье

EFc

, ,

. РгЛЕ

 

’f + x l + s ]f —

+ (COS~ip— г ) 2

20455

/ (

' •

436 +

0,141 +

16 100-1,065

У + ( 0 , 9 - 0,00725)2 =

Т065

 

 

 

 

 

20 455

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

32 600 А.

 

 

 

Ток возбуждения при номинальной нагрузке

 

 

 

 

 

 

 

,

 

F H

32 600

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/ р -н

2а»г

2 - 4 7 , 5 ~ 344

А '

 

Напряжение на кольцах ротора

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

^ в = г 12о /р .н = '1,42 - 0,29 - 3 4 4 =

142 В.

IV.

О К З

и

 

м а к с и м а л ь н ы й

м о м е н т д в и г а т е л я

1.

 

 

Намагничивающая сила обмотки возбуждения при установив­

шемся коротком

замыкании и токе статора, равном номинальному:

 

Ек — Fai +

 

F. Xi

16 100 +

0,141-12 500 =

17 860 А.

2.

ОКЗ=

F0

 

 

16100

= 0,9.

 

 

 

 

 

FK

 

17 860

 

 

 

 

 

3.

Кратность

установившегося

тока

короткого

замыкания (мак­

симальный" момент

в

долях номинальной полной мощности)

 

 

 

 

 

 

/ к ~

FH

32 600

Л .-1 ,8 3 /н .

 

 

 

 

 

 

FK ' *

- 17 860

4.

Максимальный момент в долях номинального

 

 

 

■Л^мако =

 

F„

 

=

1,83

= 2,03 М в.

 

 

f x cosy

о 9

 

5.Линейная нагрузка

,Sgsn _333-16_

2-5,21 5 0 А/см,

где / a= /i/a — ток в параллельной ветви.

V. Х а р а к т е р и с т и к и т е п л о в о г о р е ж и м а

1.Плотность тока в обмотке статора

/333

^ = о5 7 ==2-47,6= 3 ,5 А/мм2-

2.Перепад температуры в изоляции

О. /l^Q-^П^ИЗ ,

 

136 (6„ + л„)’

Д и з = 5 ,3

мм — односторонняя толщина изоляции;

 

3,5-333-5,3-16

 

2-136(2,2 + 13,4) = 23 °С

24*

363


3. Плотность тока в обмотке возбуждения

 

 

 

 

/р „

344

4,45

А/мм2.

 

 

/2 = ~

уу 2

 

4. Удельная тепловая нагрузка обмотки возбуждения

 

 

РЬСа

4,452-22

 

 

 

ат==

390 —

390

— 1,14

Bt/cmJ-

Превышение

температуры

по

рис.

1-3

для

/(/т = 49/47,1 = 1,04

0 2=62°С.

 

 

 

 

 

 

 

VI. П о т е р и

и

к о э ф ф и ц и е н т п о л е з н о г о д е й с т в и я

4. Потери в спинке сердечника статора

 

 

 

Qa=--- l,3/?Fe B\Qa-10-3,

кВт,

 

где рт» — удельные потери в стали

при

f=50 Гц

и В=1,0 Т. Для

стали марки Э42 рге—1,4 Вт/кг; Ga — масса спинки сердечника ста­ тора, кг,

Ga=7,8rt(Da—ha)haletr 10-»=7,8я (325—14,1) • 14,1-37,2= = 4 000 кг;

= 1,3 • ,1,4 • 1,32 • 4 000 • 40-3 = 12,3 кВт. 2. Потери в зубцах сердечника статора

Qt = \ J p PeBlGt .\0->, кВт,

Gi — масса зубцов статора, кг,

Gz=7,8 • W~3hzlefAn(D{+ hz)—z6n]=

=7,8 • 10-а • 13,4 • 37,2[rt(270+13,4) —162 • 2,25]=2 050 кг,

Qz='l,7 • 1,4

-1,62 • 2 050 ■10—3= 12,5

кВт.

3. Потери на поверхности полюсных башмаков при холостом

ходе [Л. 35]

 

 

Qpo = Д [(^л — 1)

ю ооо) Sp-10- s , кВт,

где А — толщина листа полюса, см, Д=0,15 см;

S p — расчетная пло­

щадь полюсных башмаков, см2,

 

S P=2pbplP= 18 • 34 • 54=33-40*

см2;

Qpo = 0,15 [(1,2-1).0,718-5,21]» X

x ( - S " ) 1,5'33,10M0" = 34'8 кВт-

4. Основные потери в обмотке статора при расчетной темпе­ ратуре 75 °С по ГОСТ 183-66

Qcui= 3 -/V 75- 10-s=3 • ЗЗЗ2 • 1,24-0,101 -<10-3=41,7 кВт.

5. Добавочные потери в обмотке статора от вытеснения тока и циркуляционных токов

AQcui*= (Кг—1) Qcm,

364


где K f — коэффициент Фильда:

К,

-

, .

 

0,019

^ - 0 , 5 / jA

\*

/ * ’си \

‘ „л

 

, +

”' ^

Г (

0,5/.ы.

)

( т г )

+

 

 

 

+

0,107

lt — 0,5лг6

 

^2 г/2 .

 

m = l для

 

 

 

 

 

0,5/.

Ч£У п С а п 1Си’

 

катушечной обмотки без специальной

скрутки витков;

Яси — высота меди

в пазу, см, Hca = Hlcuit, где Я icu — высота

эле­

ментарного

проводника;

п — число элементарных

проводников

по

высоте паза; Ь'си — ширина меди в пазу;

 

 

 

 

 

 

 

 

Я с и = 0,226-32=7,23

см;

 

 

КР= 1

0 ,0 1 9 / 4 9 — 0,5-91

о д а

7,23* +

 

 

 

 

16»

^

0,5-254

 

 

 

+

0,107

4 9 - 0 ,5 - 9

/5,5 .2V

 

 

 

 

0,5-254

[22,5 )

7,23s-0,226* = 1,03;

 

lAQcn =0,03 -41,7-1,25 кВт.

6.Добавочные потери в нажимных плитах статора (Л. 35]

Q,d=3,£>,w -10-3 = 3,5 - 47,1 -270 - 0,3410“3= 15 кВт.

Коэффициент w зависит от линейной нагрузки, т и сокращения шага обмотки.

Для Л= 500-ь600 А/см ои =0,34.

7. Добавочные потери в зубцах статора от третьей гармониче­ ской поля в зазоре [Л. 35]

Q*(=10,7/>F1B^/4GZ-10-3, кВт,

где Вз — третья гармоника поля в зазоре:

B3 = Bz(ASmxd+l,27A3axai) < Т.

Определение А3т по рис. П-7, А 3а по рис. П-8:

Лзт =0,041; Л3а=0,113;

В3= 1,6(0,041 • 1,43+1,27 • 0,113 • 1,29) =0,39 Т;

Qzt= 10,7 • 1,4 • 0,39s/4 • 2 050 • 10-3 = 9,5 кВт.

8. Добавочные потери на поверхности полюсных башмаков от зубчатости н. с. статора

 

Г

"] *

 

Ха* Z(k м—1) J ^ро' кВт'

где k — 0,2 при вманс/дмвн = 1,5;

 

 

Г

18

1*

— 8,58 кВт,

Qp* — 0,2 I

1,29 ]0о ^i g

' 1) I

9. Потери в обмотке возбуждения для класса изоляции В рас считываются при /=75°С

Q2=344*-1,24-0,29-42,5 кВт.

365