РГЗ-4. Характеристики. Расчет МДС реакции якоря и индукционных сопротивлений. Построение векторных диаграмм.

Характеристики синхронных машин. Расчет МДС реакции якоря и синхронного индуктивного сопротивления.

Исходные данные определяются в соответствии с двумя последними цифрами зачетной книжки студента из табл.П.6. При этом по последней цифре шифра выбираются значения S_н, U_л, cosφ_н и ОКЗ, а по последней цифра шифра- значения К_оd ,К_аq , x_σ и x₂.

Символы в табл.П.6 имеют следующие значения:

S_н – номинальная мощность; U_л -номинальное линейное напряжение; cosφ_н - номинальный коэффициент мощности; ОКЗ - отношение короткого замыкания; x_σ - индуктивное сопротивление рассеяния обмотки якоря; К_оd - коэффициент формы поля продольной реакции якоря; К_аq - коэффициент формы поля поперечной реакции якоря; x₂ - индуктивное сопротивление обратной последовательности.

Все расчеты производить в относительных единицах (о.е.).

Для построения характеристики холостого хода использовать данные табл.1.

Таблица 1

iв , о.е.	0,25	0,50	0,75	1,00	1,25	1,50	1,75	2,00	2,50
Ео, о.е.	0,29	0,58	0,82	1,00	1,15	1,23	1,27	1,30	1,35

 

Перед проведением расчетов изучить /1,п.4.6-4.8/; /3,п.7.12-7.14/; /4,п.32.2-32.4/.

Последовательность расчетов следующая:

1) определить базисные величины;

2) построить характеристику холостого хода;

3) построить характеристику короткого замыкания;

4) построить реактивный треугольник;

5) рассчитать МДС реакции якоря при номинальной нагрузке;

6) рассчитать ненасыщенные значения синхронных индуктивных сопротивлений по продольной и поперечной осям.

 

 

Построение векторных диаграмм

1) Построить векторную диаграмму напряжений для номинального режима работы синхронного явнополюсного генератора с учетом насыщения магнитной цепи. Определить ток возбуждения и повышение напряжения при сбросе номинальной нагрузки. Определить насыщенное значение продольного синхронного сопротивления /4,п.33.3, рис.33-15, 33-16, 33-17/.

2) Определить ток возбуждения и повышение напряжения синхронного генератора при номинальном токе для следующих значений коэффициента мощности:

I =1,00 о.е. при cosφ = 1,0;

I =1,00 о.е. при cosφ = 0,75 (опережающий).

3) Построить векторную диаграмму (диаграмму Потье) синхронного генератора при номинальных значениях напряжения и коэффициенте мощности для значений тока I = 0,5; 0,75; 1,0 о.е.

Определить ток возбуждения и повышение напряжения при сбросе нагрузки.

Построить регулировочную характеристику при номинальных напряжении и коэффициенте мощности.

4) Построить U – образную характеристику для генератора, включенного в сеть бесконечно большой мощности, для P₂ = const= 0,75.

При построении векторных диаграмм считать r =0, и принять реактивное сопротивление Потье x_p равным индуктивному сопротивлению рассеяния x_σ.

При построении векторной диаграммы Потье явнополюсный синхронный генератор заменяем эквивалентным неявнополюсным, у которого синхронные индуктивные сопротивления по осям d и q равны x_q.

 

 

 

Таблица П.1

К РГЗ-1

ДАННЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН ПОСТОЯННОГО ТОКА

Наименование исходных данных	Варианты двигателей Последняя цифра шифра
Номинальный режим работы	Продолжительный S1
Номинальная отдаваемая мощность P2Н,кВт			18,5					18,5
Номинальное напряжение UН, В
Номинальная частота вращения nН, об / мин
Число пар полюсов 2p
Число параллельных ветвей 2а
Предпоследняя цифра шифра	Воздушный зазор у главных полюсов δ, мм
	1,1 1,3 1,5 1,7 1,1 1,3 1,5 1,7 1,1 1,3	1,7 1,9 2,0 2,2 1,7 1,9 2,0 2,2 1,7 1,9	2,0 2,2 2,5 2,7 2,0 2,2 2,5 2,7 2,0 2,2	2,2 2,4 2,8 3,0 2,2 2,4 2,8 3,0 2,2 2,4	2,4 2,6 3,0 3,2 2,4 2,6 3,0 3,2 2,4 2,6	1,2 1,4 1,6 1,8 1,2 1,4 1,6 1,8 1,2 1,4	1,8 2,0 2,1 2,3 1,8 2,0 2,1 2,3 2,4 2,0	2,1 2,3 2,6 2,8 2,1 2,3 2,6 2,8 2,5 2,2	2,3 2,5 2,9 3,1 2,3 2,5 2,9 3,1 2,3 2,5	2,5 2,7 3,0 3,2 3,4 2,5 2,7 3,0 3,2 3,4

Таблица П.2

К РГЗ-1

РЕКОМЕНДУЕМЫЕ ВЫСОТЫ ОСИ ВРАЩЕНИЯ МАШИН ПОСТОЯННОГО ТОКА

Высота оси вращения двигателяh,мм	P2Н,кВт, при различных nН,об /мин
	7,5	4,0 5,5
	18,5	7,5 -
		18,5

Таблица П. 3

К РГЗ-1

РАСЧЕТНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИКИ НАМАГНИЧИВАНИЯ

Расчетная величина	Ea /Eaн
0,5	0,85	1,0	1,1	1,2
Фδ, Вб
Вδ ,Тл
Fδ, А
Вz,Тл
Нz,А/м
Fz,А
Вj,Тл
Нj,А/м
Fj,А
Фr,Вб
Вr,Тл
Нr,А/м
Fr,А

Продолжение табл.П.3

Во,Тл
Нс,А/м
Fс,А
F∑=Fδ + Fz + Fj + Fr + Fс

 

Примечание. При расчете характеристики намагничивания исключены из рассмотрения следующие участки магнитной цепи: воздушный зазор между станиной и главным полюсом; зубцы наконечника главного полюса.

Таблица П.4

К РГЗ-1

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ЯКОРНЫХ ОБМОТОК

Последняя цифра шифра	Число параллельных ветвей 2а	Предпоследняя цифра шифра
2р	Z	К	Тип	2р	Z	К	Тип
0,9 1,2 3,4 5,6 7,8					Л Л П Л Л				Л Л П П Л

 

0,9 1,2 3,4 5,6 7,8
			Л Л Л П П				П П Л П П

Продолжение табл. П.4.

0,9 1,2 3,4 5,6 7,8
			П П Л Л Л				П П П Л П

 

0,9 1,2 3,4 5,6 7,8
			Л Л П Л Л				Л Л П П П
0,9 1,2 3,4 5,6 7,8
			П Л Л П Л				П П Л П П

 

Число параллельных ветвей 2а, полюсов 2р, пазов Z, коллекторных пластин К и тип обмотки (Л – левоходовая, П - правоходовая).

Пример: шифр 940131 – число параллельных ветвей 2а =4;

полюсов 2р =4; пазов Z =10;

коллекторных пластин К =20; тип обмотки П -правоходовая.

 

Таблица П.5

К РГЗ-2

ДАННЫЕ ТРАНСФОРМАТОРОВ

 

Последняя цифра шифра	Исходные данные	Напряжение U1 /U2,кВ
SН   кВ.А	рО   Вт	рК   Вт	iо   %	ПС   см^2	Предпоследняя цифра шифра
1,0	2,3	4,5	6,7	8,9
				0,9 1,0 1,0 1,4 2,1 2,4 2,6 2,8 3,0 3,2		20/11 35/11 20/6,3 35/11 10/0,69 20/0,4 20/0,69 3/0,69 10/0,525 10/0,4	35/6,3 20/3,15 35/3,15 20/3,15 20/0,4 10/0,52 3/0,525 10/0,4 3/0,69 3/0,525	10/3,15 6/3,13 3/0,69 6/0,525 35/0,525 6/0,69 10/0,4 6/0,525 6/0,4 6/0,69	35/11 10/0,69 35/11 10/0,69 3/0,4 35/0,4 6/0,4 35/0,69 10/0,69 10/0,525	20/3,15 3/0,525 10/3,15 3/0,69 6/0,525 3/0,69 35/0,69 20/0,4 3/0,525 6/0,4

 

Примечание: 1.При U₂ = 0,525; 3,15; 6,3; 11 кВ групп соединений Y/∆ =11; при U₂ = 0,4; 0,69 кВ группа соединений Y/ Y = 0.

2. Для нечетных предпоследних цифр шифра U_К =5,5%; для нечетных предпоследних цифр шифра U_К = 6,5%.

 

Таблица П.7

К РГЗ-3

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ТРЕХФАЗНОГО АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ

 

Исходные данные	P2Н, кВт	Uф /UЛ, В	r1, Ом	x1, Ом	r^'2, Ом	I0, А	p0, Вт	pмех, Вт	x^'2, Ом
Последняя цифра шифра			220/380	0,1	0,1	0,07				0,65
	7,5	220/380	0,85	0,7	0,7	7,0			1,9
		220/380	0,25	0,75	0,19				0,8
	4,0	220/380	1,4	3,0	1,0	4,5			3,5
		220/380	0,4	1,0	0,35				1,0
		220/380	0,05	0,2	0,03				0,25
		220/380	0,025	0,15	0,025				0,2
		220/380	0,1	0,25	0,04				0,4
		220/380	0,7	1,5	0,3	7,5			1,5
		220/380	0,15	0,5	0,08				0,6

 

Таблица П.8.

К РГЗ-3.

Последняя цифра шифра

Предпоследняя цифра шифра

2p

a1

y

2p

a1

y

2p

a1

y

2p

a1

y

2p

a1

y

0,9

2,1

4,7

6,3

8,5

 

 

Продолжение табл.П.8

Последняя цифра шифра

Предпоследняя цифра шифра

2p

a1

y

2p

a1

y

2p

a1

y

2p

a1

y

2p

a1

y

0,9

2,1

4,7

6,3

8,5

 

Продолжение табл.П.8

Последняя цифра шифра
Число пазов Z1

 

Примечание: 1. Число пазов Z₁; полюсов 2р; параллельных ветвей а₁ и шаг обмотки статора асинхронного двигателя y.

2. Для четных последних цифр (и для нуля) соединение обмотки – звезда, для нечетных – треугольник.

Пример: шифр 811473 – число пазов 48; соединение – треугольник; число полюсов 4; число параллельных ветвей 2; шаг обмотки статора асинхронного двигателя 9.

 

Таблица П.6

К РГЗ-4

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ЯВНОПОЛЮСНОГО СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА

Исходные данные	Цифра шифра
Sн, кВ.А Uл, кВ сosφн ОКЗ, о.е. xσ, о.е. Коd Каq x2	6,6 0,8 1,24 0,1 0,83 0,5 0,2	10,5 0,8 1,1 0,12 0,89 0,44 0,24	6,6 0,85 0,78 0,12 0,86 0,46 0,28	6,6 0,85 1,0 0,12 0,86 0,48 0,23	6,6 0,8 1,02 0,11 0,8 0,52 0,2

Исходные данные	Цифра шифра
Sн, кВ.А Uл, кВ сosφн ОКЗ, о.е. xσ, о.е. Коd Каq x2	3,3 0,8 1,1 0,11 0,83 0,49 0,27	3,3 0,8 1,13 0,12 0,86 0,48 0,25	3,3 0,8 1,16 0,14 0,88 0,48 0,23	3,3 0,8 0,83 0,14 0,82 0,49 0,26	3,3 0,8 1,34 0,14 0,84 0,47 0,22

 

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к самостоятельной работе студентов по дисциплине “Электрические машины” для студентов специальности 180100 дневной и заочной форм обучения

 

 

Составители: Кононенко Евгений Васильевич

Королев Николай Иванович

Орлов Владислав Викторович

Писаревский Юрий Валентинович

 

Редактор В.Д. Урина

Л Р №020419 от 12.02.92. Подписано в печать 04.02.98.

Формат 60 х84/16. Бумага для множительных аппаратов. Усл.печ.л.2,3. Усю-изд.л.2,1. Тираж 125 экз.

План 1998 года. Заказ №54 “C” 44

Издательство

Воронежского государственного технического университета

394026 Воронеж, Московский просп., 14