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
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 /в |
|
|
|
|
|
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 -с < |
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„ |
= |
— V» |
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 |
'П |
|
|||
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