Файл: Мураховская, М. А. Проектирование синхронных двигателей учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 30.10.2024

Просмотров: 64

Скачиваний: 0

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

по поперечной

оси

х'^жхц, д. е.

 

79.

Сверхпереходное

индуктивное

сопротивление:

по

продольной

оси

 

 

 

 

 

x d " = х3 +

( -

+

+

— — ) ' д. е.,

 

 

\ x a d

 

х о з

x y ° d /

по

поперечной

оси

 

 

 

 

 

хС|" =

+

Х ; 1 ( | Х у а ч

д. е.

xa q ~Т~ x y j q

80.Индуктивное сопротивление обратной последователь­

ности

х2 = у x d " x q " д. е.

81. Постоянные времени обмотки. возбуждения: при ра­ зомкнутых обмотках статора и успокоительной

Т[ 1 ( | = Х м

сек ;

при короткозамкнутой обмотке статора

T ' d = -4г- T do сек .

82. Постоянная времени успокоительной клетки по про­ дольной оси

T d " =

x a d x B ^ + x n d x y d "Т~ x i * > x y 3 d

с с к

w r y d ( x B 3 + _ x a d )

83. Постоянная времени успокоительной клетки по про­ дольной оси при короткозамкнутых обмотках возбуждения и статора

Х с "

V= - ^ г - T d 0 " сек .

xd

84.Постоянная времени обмотки статора при короткозамкнутых обмотках ротора

Га = — — сек ..

50


Т о к и к о р о т к о г о з а м ы к а н и я

•85. Кратность тока короткого замыкания при возбуждении холостого хода (ОКЗ)

fK 0 = ОКЗ -

( x d ' д. е., Е0 ' д. е. -

 

x d

по рис. 34).

 

д.ед

Рис. 34.

86. Кратность тока короткого замыкания при номиналь­ ном возбуждении:

^ к н = = ^ к о IB . II .

 

(по рис. 24).

I

=

F

д

е.

'вн

1

ВН

И '

L

 

51

Рис. 3 5 .

 

 

 

 

 

 

П о т е р и

к. п. д.

 

 

 

89. Потери мощности в стали ярма статора при холостом

ходе

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рс-с — kaPc.cGc

Ю - 3

кет ,

 

где к д =

1,6 при Р н ^ 2 5 0 кет;

 

 

 

 

 

к д = 1 , 3

при Р н > 2 5 0

кет (учитывает дефекты при

обработке).

Удельные

потери

в

стали

(по

табл. 9):

 

Вес

ярма

статора

G c = Sc /c2pvolO~3

кг.

 

 

.Здесь

сечение ярма S c = / z c / k c

см2;

 

 

 

удельный

вес стали

v c = 7 , 6 5

кг/дм3.

 

 

 

90. Потери

мощности в стали зубцов статора

 

 

 

 

 

p c z

= 1 % Z P C Z G Z

Ю - 3

кет

,

 

где кД 2=1,8 при Рц^250 кет;

 

 

 

 

 

1<д2=1,7 при

Р„>250 кет;

 

 

 

 

 

Pcz — удельные

потери

в стали зубцов

по

табл. 9.

Вес стали

зубцов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

G z

=

Z b z c p l ^ i l k c Y c Ю - 3

кг.

 

91. Поверхностные потери в полюсных наконечниках.

В явнополюсных машинах поверхностные потери в по­ люсных наконечниках вызываются колебаниями поля в их поверхностном слое из-за наличия пазов на статоре.

Амплитуда

колебаний

индукции В 0 = р0Аб Вг тл,

р 0 по

рис.

36.

 

 

 

 

Среднее значение удельных поверхностных потерь, отне­

сенных к 1 м2

поверхности

полюсного наконечника

 

Ко — по табл. 21;

 

 

 

Z ч и с л о

пазов статора, п—скорость

вращения

ротора,

 

об/мин;

 

 

 

 

l i — зубцовое деление

статора, см.

 

 

Поверхностные потери всех полюсных наконечников

 

Рпов = 0-6 • 2 р ^ а р ; р р п о в 1 0 - 7

квт.

 

Здесь:

 

 

 

 

/ р

— длина

полюсного

наконечника, см;

 

 

т

— полюсное деление, см.

 

 

5 3


l\ — полная длина

статора, см.

 

 

 

 

9 3 .

Электрические

потери в обмотке статора

(основные)

 

 

P s i =

n i I H s r a 7 r , 1 0 - 3

кет.

 

94.

Добавочные потери

при номинальной нагрузке

 

 

Р д о б « 0 , 0 0 5 Р „ кет.

 

 

9 5 .

 

Потерн на возбуждение

при

номинальной

нагрузке

 

 

I 2-

_|_ О Д Т ] I

 

 

 

 

 

 

Р„ = в " в ' г ' ^ /

а и ' ц ' » н j о - з к в т <

 

 

 

 

 

 

г

 

 

 

 

 

Д и щ = 1

в для угольных

и графитных

щеток;

 

Д и щ = 0,3 в для металлоугольных и металлографитных;

к. п. д.

 

возбудителя

т | п « 0 , 7 5 4 - 0 , 9 ,

вал с синхронной ма­

если возбудитель

насажен

на один

шиной.

Общие потери при номинальной нагрузке

 

96.

 

 

£ Р =

 

Рс.с + Р с . г +

Р п о в +

Рмех +

РЭ 1 f

Р Доб +

Р в Квт.

97 .

 

Коэффициент

полезного действия

при номинальной на­

грузке

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где

Р ц , активная

мощность,

подводимая

к двигателю

при номинальной нагрузке, кет.

 

 

 

 

 

 

П р е в ы ш е н и я

т е м п е р а т у р ы

Перепад температуры в пазовой

изоляции — по п. 24.

98. Превышение температуры внешней поверхности стато­

ра над температурой охлаждающего

воздуха

 

а<х(1 + 0,0.1 v)

где значения а зависят от полюсного деления:

а =

1 , 3 3 - Ю - 3

вт'}град-см2

при <

40

см ;

а =

1,0- 1 0 ~ 3

втград-см2

при 40 <

-с ^ 6 0 см ;

о. =

0,66• 1 0 - 3

вт;град-см*

при i >

60

см;

v — окружная скорость ротора, м/ сек.

Удельный тепловой поток, приходящийся на .1 см2 охлаж­ даемой поверхности статора


 

С ] с

^ _АА_ +

Р с , + 0 . 5 Р д г б

ш : с м %

 

Здесь: Р с | —суммарные

потерн в стали статора

(по п.п. 89

и 90);

 

 

 

 

 

 

 

см

 

 

 

 

 

 

оу =

4200

— удельная электропроводимость

нагретой

 

ОМ- • ММ"

 

 

 

 

 

А

 

меди;

 

 

 

 

линейная нагрузка

обмотки статора, а/см;

 

Д — плотность тока в

статорноп

обмотке,

мм2;

 

D — внутренний

диаметр статора,

см.

 

 

99. Превышение температуры внешней поверхности лобо­ вых частей обмотки над температурой охлаждающего возду­ ха

 

ел

= - S i -

°с,

 

 

а»

 

 

где удельный тепловой поток внешней поверхности лобо­

вых частей

 

1.4АА

 

 

 

 

 

 

q„

=

вт см* ;

а» =

3 - 1 0 - 3 ( 1

+

0,1 v ) .

100. Среднее превышение температуры обмотки статора

 

0С

= (ен +е.)/, + (еи

+ ел )/л

°с.

 

 

101.

Среднее превышение

температуры

обмотки

возбуж­

дения — по 61а.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П у с к о в ы е х а р а к т е р и с т и к и

 

Пусковые

свойства

синхронных

двигателей

характеризу­

ют начальный

пусковой

момент

М 1 1 а ч (при

s = l ) и

входной

момент

М в х (при s = 0,05), а также

начальный

пусковой ток

Пусковые

характеристики

представляют

собой

зависи-

мость

М

I

от

скольжения.

 

 

 

-j-r-

и —

 

 

 

 

М„

1„

 

 

 

 

 

 

 

 

Для расчета пусковых характеристик необходимы пара­

метры: „tad, xaq,

ха,

г'в = /'в(1+к)

(к = 8ч-10 — кратность уве­

личения

добавочного

сопротивления

обмотки

возбуждения

при пуске):

хВа з хузс1 , Гу(] , Tyq , Xy.3q .

56


Рис. 37.

Расчетные формулы приведены в табл. 21. Расчет выпол­ нить для s = l , 0 ; 0,5; 0,25; 0,1; 0,05. Результаты расчета запи­ сать в табл. 22 и построить кривые, аналогичные рис. 37.

I I . РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ

1. У с т р о й с т в о р о т о р о в

 

Синхронные двигатели серии

СДН имеют две конструк­

ции в зависимости от скорости вращения.

Для тихоходных

машин всех

габаритов со скоростями

вращения

100—

500 об/мин

применяется конструкция с привернутыми

к обо-

57

Рис. 38.

ду полюсами ротора (рис. 18, 38). Для быстроходных машин со скоростями вращения 600—1000 об/мин. применено креп­

ление полюсов к ротору Т-образными выступами

(рис. 16).

Для

уменьшения

поверхностных

и лульсационных

потерь

полюсы

выполняют

полностью из

листовой СТаЛ толщиной

,5

мм. Торцевые щеки — из кованой стали

или

высоко­

1,0—1

 

сортного

стального литья (рис. 27, 28, 29).

 

 

В них утоплены головки заклепок или гайки шпилек, ко­

торыми

затягиваются полюсы.

 

 

 

Площадь сечения стяжных заклепок принимают

равной

1/30 площади штампа полюса, а стяжных шпилек —

1/40.

Глубина ввинчивания болтов в сердечник полюса, собран­

ный из листов, должна быть не менее 2-х диаметров

болта.

Тихоходные синхронные машины в сотни и тысячи кило­ ватт строят с массивным кованым ободом ротора, приварен­

ным к диску крестовины, и болтовым

креплением

ПОЛЮСОР

быст

у п

паз

 

Рис. 39.

(рис. 18, 38). Болты ввннч.ивают в полюсы с внутренней сто­ роны. В сердечники полюсов впрессованы стержни с резьбой для болтов. Толщина обода выбирается не только по магнит­ ному расчету, но и с учетам необходимого махового момента для создания равномерного вращения ротора при колебаниях нагрузки.

В машинах мощностью свыше ста киловатт применяется также конструкция ротора с сердечником из штампованных листов с пазами и полюсами, снабженными Т-образными вы-

, 5 9