Файл: Брускин, Д. Э. Генераторы, возбуждаемые переменным током учеб. пособие.pdf

средняя длина лобовой части /«= 137 мм;

средняя длина вылета /в= 40 мм; сред­

няя длина витка l w =2(85+137) =444 мм;

площадь,

занимаемая медью с изо­

ляцией,

Qm = (я/4)-0,252-92-30 =

136 мм2 =

1 136; см2.

величины:

2т

0 , 1 - 1 0

2-0,91

Г с = 0,915 Тл,

Вь =

Ы г21<

= 9150

2-0,58-8,58-10“

где // = /„ -1-0,28 = 8,5 +

0 ,2 -0 ,4 =

8,58 см;

/^5 =

0 ,8 А/р.п8 е 5 =

0 ,8 -0 ,04-0,915-104 = 293 А;

Н

= 0,8В ь = 0,8-9150-10 * = 72,5 А/см;

В ф г 2

_

0,915-0,58-10~2

_

j 04

~

Кте\Ьг\ ~

0,88-0,58-10-2 ~

где коэффициент рассеяния Arei = 0,88 ;

BzXm =

B z, l ,

1,04-8,58-10“ ^

где к = 0,825;

— -— =

--------- —= 1,2700 Тл,

7/п

0,825-8,5-10~2

F zX= H

z lh zX = 5 ,8 -102 -0,7-10—2 + 1,4-102 -1,2 -10—2 = 5,7

А;

Bz2m—

Bbh

0,9150-8,58-10 —2

— КтеЧ',

= 1,2700 Тл, Кте\

K Te2lln

0,88-0,825-8,5-10“ 2

F z2 — H z2h z2 =

5 ,8 -102 -0,7-10—2 =

4,1 А;

=

F s +

В г\

+

В г2 =

293 + 5 ,7 + 4,1 =

302,8 « 303

А;

''“ОСН ~ Г

ЛОП

1

о

302 4- 135

,

Фа2= у -Ф 2т

+ Хлл

Т

0 , 1 ’ 1 0

—

3 0 2 —

=

7 . 2 5 , 1

Ва2

фа2

7,25-10~4

=

0,96 Тл,

h a 2 ^ n 2 ^ i 'e 2

1,0 1 -8 ,5 - 0,88

где

D g2 — D t2 — 2 h z2

12,42 — 9 — 1,4

= 1 ,0 1 -Ю- 2 м;

h a2 =

/а2 =

^ ^

— ^О --- —

=

^ (о1 2 , 4 2 — 1 ,4 — 1,01) = 5 ,2 4 см = 5,24 -10~ 2 м;

Р а2 = 0,57/а2^а2 =

0 ,5 -2,4 -102-5,24-10—2 = 6,3

А;

Х„ =

0,4я

h i

ho.

\

+

_

„

„

яАт

+

~

I /;

1 , 7 а / А п +

0,5/82 [ 1 +

1 + 2Аг2

26ziM

/>Z2 /

=

0,4я

1 , 2

+ ~ ~ 18,58 +

1,7-0,785-1,7 +

0,5-10,411 +

я - 1 , 2

1,4

2-1,9

1,9/

'

'

'

: 'Л" '

= 0,4-3,14 (4,81 +

2,27 +

8,1) =

0,4-3,14-15,2 =

19;

ф0 = 2 (^82 +

F a2) Х0 =

2 (303 + 6,3) 19 = 1,17-10“ 4

Вб;

Фв1

= Фа2

+

Ф„ =

72500 + 11 700 =

8,42-10“ 4 Вб;

Вах =

Уа1

8,42-10 - 4

=

0,6250

Тл;

h'a ll M K rex

1,8-8,5-0,88-10 —4

я«1=-

ф,а Х

8,42-10 -4

ч-4

1,3200 Тл;

h ai l nK Te\

0,85-8,5-0,88-10"

F ax =

0,5 ( Н 'а11[ +

н

а’

2 /J) = 0 ,5 (1 ,1 -6 ,5 3 +

6,9-2,47) =

1 2 , 1 да 1 2

А;

/ =

l \ +

7j =

я (18 — 0 ,85)/6 =

9 см =

9 -1 0 ~ 2

м;

l \ =

2,47

см;

l [

=

l — /J = 9 — 2,47 = 6,53-10~ 2

м.

Намагничивающая сила холостого хода

F 0 = F b2 + F a\ +

Ра2 =

303 +

1 2 + 6,3 =

321

А.

Другие точки

характеристики

холостого

хода рассчитываются

аналогично

(см. табл. 4.2).

Характеристика холостого хода при fmax=7500 Гц

будет

иметь

еще более

линейный характер. Ее можно будет построить по одной точке.

Характеристики холостого хода представлены на рис. 4.7.

V I.

Расчет параметров генератора

f ф В

П а р а м е т р ы

100

200

300

400

500

соо

Ф2т-10-4, Вб

1,985

3,97

5,96

7,95

10

11,9

В5 , Тл

0,182

0,363

0,545

0,727

0,915

1,09

В »

А

58

116

174

233

293

349

B

z \ ,

Тл

0,207

0,413

0,62

0,825

1,04

1,24

К

ы

, Тл

0,252

0,505

0,756

1 , 0 1

1,27

1,51

В

zlm

> Тл

0,151

0,302

0,453

0,604

0,76

0,905

Н

zl>

А/м

60

100

140

280

580

1520

H

"z1 ,

А/м

50

70

90

1 1 0

140

200

А

0,9

1,4

1,9

3,1

5,5

1 2 , 6

В

г 2, Тл

0,252

0,505

0,756

1 , 0 1

1,27

1,51

^

2,

А

0,4

0,7

1 , 0

2 , 0

4,1

1 0 , 6

^ 5 2 -

А

59,3

118,1

176,9

238,1

302,6

372,2

Ф а 2 - 10-4, вб

1,44

2 , 8 8

4,32

5,16

7,25

8,64

В

а 2 ,

Тл

0,191

0,382

0,572

0,764

0,96

1,14

Н а 2,

А/м

50

80

100

150

240

390

В а 2 >

А

1,3

2 , 1

2 , 6

3,9

6,3

1 0 , 2

Фа-10-4, Вб

0,23

0,457

0,682

0,92

1,17

1,45

В о 2 + В а2,

А

60,6

1 2 0 , 2

179,5

242

308,9

382,4

Ф fll *Ю 4,

Вб

1,67

3,34

5

6 ,6 8

8,42

10,09

Яй1 -

Тл

0,124

0,248

0,371

0,496

0,625

0,75

В а 1 > Тл

0,262

0,525

0,785

1,05

1,32

1,59

/7 ^ ,

А/м

40

60

80

90

1 1 0

140

А/м

60

100

150

300

690

2600

А

2 , 0

3,1

4,4

6,4

1 2

35

т

,

а

63

123

184

249

321

417

/в,

А

8,9

17,4

26,0

35,2

45,4

59

a{Dn + h zX)

а

3,14(12,5 +

1,9)

1,8

6,65-10

м;

X s =

2р

2

-------------------------

2

6

I s = (т* — 2 R ) +

2 (/в — R ) +

n R

= (6,65 — 2-1) + 2 (4 — 1 ) + 3,14-1 =

=

4,65 + 6 +

3,14 =

1 3 ,7 9 « 13,8-10—2 м;

/в =

4-10

2 м (по эскизу);

l w =

2 { l s +

(„О == 2(8,5 + 13,8) =

44,6 - 10~ 2 м.

Омическое сопротивление обмотки якоря

о

___■wL___

92-44,6

= 0,694 Ом;

1’20°

5700q a n

5700-0,0346-30

T?lil7go =

1,62-0,694 =

1,12

Ом.

Рассчитаем реактивность рассеяния, для чего определим следующие ве­

личины:

141г~ г~ г + —

1= ° . 4 - 3 , 1 4 - ° , 4 1 1

= °,5 !6 ,

Х п = 0 ,4 я ( ^ Г + ' & ) ==0’4 '3 ’

\3 - 18,9

14,5

где h i — расстояние между слоями двухслойной обмотки якоря;

Х, =

0,32 —

( l s — 0 ,64рт) =

0,32 —-^-(13,8 — 0,64-6,65) = 0,354;

//

8,58

ч = —■те =

24

■0,67-0,265 = 0,147,

29

г1

где | = 0,265 — коэффициент распределения индукции при холостом ходе;

2К«т

Ь0 =

2-0,91-0,677

ЬЛ

----- 0,0591 =0,126;

b

j v =

0,775/0,677= 1,145;

SX = Xn +

X* + Xft =

0,516 + 0,354 +

0 ,1 4 7 = 1,017.

Реактивность рассеяния:

при /min=3000 Гц

4я f w 4 ,

4-3,14-3000-922-8,58

Х ° * т

~ p q . 1 0 »

'

2

2 -

108

1,017= 13,92 Ом;

при frnax = 7500 Гц

X*7soo= ^зооо' 7 50 0 /3000 = 13,92-2,5 = 34,8

Ом.

Определяем намагничивающую силу реакции якоря:

при /=3000 Гц

^экв/ф

0,45-1,16-92-9,25

/^ = 0 . 4 5 / 0 ,

—

= ------------ а------------ =

222 А;

F aq =

K q \F ad = 0,94-222 = 208,5 А,

где /С?1

= 0 ,9 4 .

Расчет м. д. с. возбуждения при нагрузке:

X a d i —

222-360

=

- ° ’72 = 28’25 0м’

где gi = 0,72 — коэффициент распределения индукции при нагрузке;

Х асП =

X a d iK x =

28,25-0,936 =

26,45 Ом,

где

К х — коэффициент, учитывающий

падение

напряжения продольной реакции

якоря:

Кх = 1-

(1 — /С8>=

1 -

3,14

(1 — 0,914) =

2К\Ка

2-1,81-1,16

'

=

1 — 0,0643 = 0,936;

К г = К 62/ 2

К

=

302,6/321 =

0,914;

X aq\ =

K q \X ad i =

0,94-26,45 =

24,8

Ом;

=

X ad \K , =

26,45-0,46 = 12,15

Ом:

К а = l -

л

К

г

= 1-

3,14

0,914

=

1 — 0,54 =_0,46,

2-1,81-1,16

2 К м К<п

К х °

0,936-1,35

где коэффициент рассеяния потока обмотки статора

о =

Р /Ъ К р .п К т

Х /с) =

3-0,4-0,91

1 + 0,64------—------- (Х /п +

1 + 0 ,6 4 — ——

-----(0,516 + 0,354) =

РЬг2

3-0,58

0,4-0,91

1 + 0 ,3 5

=

1,35;

= 1 + 0 ,6 4

.- 0 ,8 7 =

0,58

X 'aq =

*«,1=24,8

Ом;

Х 2 =

( x ; rfl +

X 'aq) / 2

=

(12,15 + 24,8)/2 =

36,95/2 =

18,47 Ом;

X h =

Х $ зооо ■+■X a d i + Х 2 — 13,92 +

26,45 +

18,47 =

58,84 Ом;

при / = 7500

Гц;

F a d — 222 А; /+ , = 208,5 А;

FadUfy

222-360

67,5 Ом;

Xadi '■

IF ,82

■0,72 =

£Кр.п —9,25-92

X a d i = K x X a d i =

0,936-67,5 =

63,25 Ом;

X a q i — K g \X a(]\

=

0,94-63,25 = 59,5

Ом;

X 'a d i = X a d iK , =

63,25-0,46 =

29,1

Ом;

X 'aq — X aq\ = 5 9 ,5 Ом;

Х ч = ( X 'adl + X 'aq) / 2

= (29,1 +

59,5)/2 = 88,6/2 =

44,3 Ом;

X k =

X s +

X ad +

X 2 =

34,8 +

63,25 +

4 4 ,3 = 142,4 Ом.

Данные расчета м.

д.

с. возбуждения при нагрузке приведены в табл. 4.3.