Выбор воздушного зазора. Расчёт полюсов ротора

Задавшись перегрузочной способностью генератора Мм/Mн = =2,2, по рис. 5.1 находим xd* =1,3.

37. Приближенное значение зазора

где Вδ0 = 0,95 Вδн = 0,95·0,89=0,846 Тл.

38. Округляем подготовительную величину зазора с точностью до 0,1 мм и принимаем зазор под серединой полюса 0,003м. Зазор под краями полюса
δм=1,5·δ=1,5·0,003=0,0045 м.

Среднее значение зазора

39. Находим длину полюсной дуги. Примем α = 0,7, тогда

40. Радиус дуги полюсного наконечника

41. Высота полюсного наконечника при Выбор воздушного зазора. Расчёт полюсов ротора τ = 0,242 м по

табл. 5.1

h = 0,035 м.

42. Длина сердечника полюса и полюсного наконечника

lm = lр = l1 =0,342 м.

43. Находим расчётную длину сердечника полюса. Принимаем lf =0,02 м, тогда

44. Подготовительная высота полюсного сердечника

45. Определяем коэффициент рассеяния полюсов. Из

табл. 5.2 имеем k ≈ 7,0, тогда

46. Рассчитаем ширину полюсного сердечника, задавшись

Bm = 1,45 Тл; kcp = 0,95 (полюсы выполнены из стали Ст3 шириной 1 мм):

Потому что vр= πDnн Выбор воздушного зазора. Расчёт полюсов ротора/60=π·0,925·500/60=24,2 м/с<30 м/с, то используем метод крепления полюсов к ободу шпильками.

47. Длина ярма (обода) ротора

где Δlc= 0,1 м.

48. Малая высота ярма ротора

где Bj =1,17 Тл.

Округляем с точностью до 1 мм и принимаем hj =0,05 м.

Расчёт демпферной обмотки

49. Избираем число стержней демпферной обмотки на полюс Nс = 6.

50. Поперечное сечение стержня

51. Поперечник медного стержня

Округляем dс Выбор воздушного зазора. Расчёт полюсов ротора =10,5·10-3 м, тогда qc=86,6·10-6 м2.

52. Определяем зубцовый шаг ротора. Принимаем

Z=3·10-3 м, тогда

53. Проверяем условия

t2 =0,0307

t2=0,0307>0,8∙t1=0,8·0,0323=0,0258.

Условия производятся.

54. Пазы ротора избираем круглые полузакрытые.

Поперечник паза ds=dc+ 0,1=10,5+0,1=10,6 мм.

Раскрытие паза bs = 3 мм, высота шлица hs = 2 мм.

55. Длина стержня

lc=lp+(0,2–0,4)τ=0,342+0,34·0,242=0,424 м.

56. Сечение короткозамыкающего сектора

qкз=bксhкс=1,15·0,5Ncqc=1,15·0,5·6·86,6·10-6 = 299·10-6 м2.

По табл. 6.1 избираем Выбор воздушного зазора. Расчёт полюсов ротора прямоугольную медь 7×45 мм

(сечение qкз=314 мм2), при этом bкс ≥2dc /3=2·10,5·10-3/3=7·10-3 м =

=7 мм.

Наброски активных частей генератора представлены на рис. 3.

Рис. 3. Синхронный генератор. Продольный (верхний набросок) и поперечный (нижний набросок) разрезы активных частей генератора

Расчет магнитной цепи

В данном разделе готовим расчётные выражения, нужные для расчёта магнитной цепи (табл. 3).

Таблица 3

Параметр Е* и Ф*
0,5 1,1 1,2 1,3
Е, В Выбор воздушного зазора. Расчёт полюсов ротора 66,5
Ф=3,21∙10-4Е, Вб 0,0213 0,0427 0,0469 0,0514 0,0555
Вδ=6,18∙10-3Е, Тл 0,411 0,822 0,902 0,989 1,07
Fδ=22Е, А
=10,8∙10-3Е, Тл 0,718 1,44 1,58 1,73 1,87
, А/м
FZ1=6,68∙10-2 , А 13,4
Ва=9,9∙10-3Е, Тл 0,66 1,32 1,45 1,58 1,71
ξ 0,62 0,38 0,33 0,31 0,27
На, А/м
Fa=14,7∙10-2ξ На, А 15,7 67,0 555,7
ВZ2=9,4∙10-3Е, Тл 0,63 1,25 1,37 1,5 1,63
НZ2, А/м
FZ2=11,5∙10-3 НZ2, А 3,45 10,8 15,5 26,1 54,6
FδZa= Fδ+ FZ1+ Fa+ FZ2, А
Фσ=2,83∙10-6 FδZa, Вб 0,0042 0,0089 0,0106 0,0138 0,0172
Фm= Ф Выбор воздушного зазора. Расчёт полюсов ротора + Фσ=3,21∙10-4Е+ +2,83∙10-6∙FδZa, Вб 0,0255 0,0516 0,0575 0,065 0,0727
Вm=8,97∙10-3Е+7,9∙10-5∙FδZa,Тл 0,714 1,44 1,61 1,82 2,04
Нm, А/м
Fm=0,181∙ Нm, А 67,0
Fδmj = 250 Вm, A
Вj =7,26∙10-3Е+6,4∙10-5FδZa, Тл 0,57 1,16 1,3 1,47 1,63
Нj, А/м
Fj= 6,63∙10-2Нj , А 43,0 80,0
Fmj= Fm+ Fδmj+ Fj , А
Fвo= FδZo+ Fm+ Fδmj+ Fj , А
Fвo* 0,45 1,22 1,78 2,68
Фm* 0,595 1,2 1,34 1,52 1,70
FδZa* 0,38 0,809 0,95 1,245 1,55
Fmj Выбор воздушного зазора. Расчёт полюсов ротора* 0,07 0,19 0,26 0,54 1,123
Фσ* 0,098 0,208 0,248 0,323 0,402

Для магнитопровода статора избираем сталь 1511 шириной 0,5 мм. Полюсы ротора исполняем из стали Ст3 шириной

1 мм. Толщину обода (ярма ротора) принимаем hj =0,05 м.

57. Магнитный поток в зазоре

По рис. 1.2 при δм/δ=1,5; α=0,7; δ/τ=0,003/0,242=0,0124 находим kв=1,14 и αδ=0,66.

58. Уточненное значение расчетной длины статора

где b'к=γδ=1,33·3·10-3=3,99·10-3;

γ= (bк/δ)2/(5+ bк/δ)=(1·10-2/3·10-3)2/(5+1·10-2/3·10-3) = 1,33.

59. Индукция в воздушном зазоре

60. Коэффициент зазора статора

61. Коэффициент зазора Выбор воздушного зазора. Расчёт полюсов ротора ротора

62. Результирующий коэффициент зазора

63. Магнитное напряжение зазора

64. Ширина зубца статора по высоте 1/3 h′п1 от его коронки

где

65. Индукция в сечении зубца по высоте от его коронки

66. Магнитное напряжение зубцов статора

При Е=1,3Ен =1,87 > 1,8 Тл, потому подобающую напряженность определяем по кривым намагничивания, рис. 7.1, с учётом коэффициента

67. Индукция в спинке статора

68. Магнитное напряжение спинки статора

где

ξ определяем по рис. 7.2.

69. Высота зубца Выбор воздушного зазора. Расчёт полюсов ротора ротора

70. Расчетная ширина зубца ротора (для круглых пазов)

71. Индукция в зубце ротора

72. Магнитное напряжение зубцов ротора

73. Удельная магнитная проводимость рассеяния меж внутренними поверхностям сердечников полюсов

74. Удельная магнитная приводимость рассеяния меж внутренними поверхностями полюсных наконечников

где

75. Удельная магнитная проводимость рассеяния меж торцевыми поверхностями

76. Удельная магнитная проводимость для потока рассеяния

77. Магнитное напряжение ярма статора, зазора и зубцов полюсного наконечника Выбор воздушного зазора. Расчёт полюсов ротора, А,

78. Поток рассеяния полюса, Вб,

79. Поток в сечении полюса у его основания, Вб,

Фm=Ф+Фσ=3,21∙10-4Е+2,83∙10-6FδZa.

80. Индукция в полюсе, Тл,

Потому что при Е от 1,1 Uн до 1,3Uн Вm>1,6 Тл, то в табл. 3 расчёт падения магнитного напряжения на полюсе Fm производим по эквивалентной Выбор воздушного зазора. Расчёт полюсов ротора напряженности Нmр, которую определяем по трем сечениям полюса, табл. 4.

Таблица 4

Е* Фm Ф'm Фmcp Bm B'm Вmcp Нm Н'm Нmcp Нmр
1,1 0,0575 0,0515 0,0544 1,61 1,44 1,53
1,2 0,065 0,0573 0,0611 1,82 1,61 1,72
1,3 0,0727 0,0629 0,0676 2,04 1,76 1,9

При всем этом Фm=Ф+Фσ; Ф'm=Ф+Фσλpl/λmσ=Ф+0,43Фσ;

Фmcp=(Фm+Ф'm)/2;

81. Магнитное поле напряжения полюса, А,

где hmp=hm+hp=0,146+0,035=0,181 м Выбор воздушного зазора. Расчёт полюсов ротора.

82. Магнитное напряжение стыка меж полюсом и ярмом ротора, А,


83. Индукция в ярме ротора, Тл ,

84. Магнитное напряжение в ярме ротора, А,

85. Магнитное напряжение сердечника полюса, ярма ротора и стыка меж полюсом и ярмом, А,

86. Магнитодвижущая сила обмотки возбуждения на полюс, А,

Результаты расчета магнитной цепи сводим в табл. 3. При переводе Выбор воздушного зазора. Расчёт полюсов ротора значений FδZa, Fmj, Фm в относительные единицы за базисные соответственно приняты Fво и Ф при Е*=1.

По табл. 3 на рис. 4 строим в относительных единицах характеристику холостого хода.

Рис. 4. Черта холостого хода

На этом же рис. 4 приведена обычная (типовая) черта холостого хода.


vibori-deputatov-soveta-deputatov-ust-zulinskogo-selskogo-poseleniya-tretego-soziva.html
vibori-glavi-administracii.html
vibori-gubernatora-sankt-peterburga.html