www.chms.ru - вывоз мусора в Балашихе |
Динамо-машины Нагревание и охлаждение
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 [ 34 ] 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92
так как = Zj, ay, =
Здесь
также при малых скольжениях is lt; 5 ч- 7 raquo;/о) может быть принято равным сопротивлению постоянному току. При больших скольжениях оно заметно возрастает, особенно при глубоких пазах на роторе ( sect; 3-19,в).
В обычных случаях значение близко к значению г,
в) Индуктивные сопротивления рассеяния обмоток. Определение пото-косиеплений рассеяния, а следовательно, и индуктивных сопротивлений рассеяния jr, и представляет собой сложную задачу, точное решение которой не представляется возможным. Поэтому при практических расчетах доволь-ч;твуются приближенными методами, достаточная точность которых подтверждается опытом.
Индуктивное сопротивление может быть представлено в следующем виде;
х = шЬ. (3-163)
Здесь угловая частота ш = 2nf, а индуктив иость рассеяния
L = wA, (3-164)
где Л - некоторая расчетная проводимость для индукционных трубок поля рассеяния. Из (3-163) и (3-164) получаем:
X - 2icfwA.
(3-165)
Индукционные линии поля рассеяния, например статора, условно делят на три группы; в соответствии с этим различают три вида рассеяния: пазовое, дифференциальное и лобовых частей обмогки. Если ввести коэффициенты проводимости - пазового рассеяния Хп, дифференциального рассеяния и рассеяния лобовых частей Хл, отнесенные к единице длины статора или ротора /, то выражение (3-165) после ряда преобразований примет следующий вид:
л = О,158
m[l00) pq
SA [ом], (3-166)
gt;=К + б + К
(3-167)
Коэффициент проводимости пазового рассеяния Ад для диаметральных двухслойных обмоток (у=х) и для однослойных обмоток зависит только от гео-
Рис. 3-52. К определению А,.
метрических размеров паза. Его определяют по потокосцеплению индукционных линий, проходящих поперек паза, с проводниками, лежащими в пазу (рис. 3-52). При этом пренебрегают магнитным сопротивлением индукционных трубок пазового поля рассеяния вне паза и считают, что сопротивление для них определяется только расстояниями между стенками паза в той части, где лежат провод-нили, и в части паза над проводниками. Очевидно, что это сопротивление будет тем меньше, чем больше глубина паза (/114-/124-/134-/4) и чем меньше его ширина 6п.
Для хордовых двухслойных обмоток (i/ lt;x) коэффициент Ап зависит также и от
значения р= -,так как при Р lt;1 в некоторых
пазах находятся катушечные сторо ны, принадлежащие разным фазам (рис. 3-15), вследствие чего общее потокосцепление какой-либо катушечной стороны в этих пазах уменьшается. Следовательно, пазовое рассеяние при у lt;х будет меньше, чем при у=г.
Расчет \ производится по формулам;
А =йв
(для паза по рис. 3-52,а);
/ h, . h, .
An =р
a + b,J а J
(для паза по рис. 3-52,6), где fe, = 0,75-f-4-0,25.
Для нормальных машин An = 0,8-f-2.
Коэффициент проводимости дифференциального рассеяния А в большой степени зависит от числа пазов qi (или (?2), шага обмотки. Рассматриваемое рассеяние определяется потокосцеплениями, которые создают высшие гармоники поля, например, статора с его обмоткой. Они наводят в обмотке э. д. с. той же частоты, что и 1-я гармоника поля ( sect;3-4,6). Практически они зависят только от тока статора и от проводимости воздушного зазора. Просуммировав указанные э. д. с. и разделив полученную сумму на ток, мы найдем сопротивление xg, соответствующее дифференциальному рассеянию (или высшим гармоникам поля). От мы можем перейти к коэффициенту А. Его значение A(j= 1-2.5. Оно тем меньше, чем больше число пазов q, длина воздушного зазора б и чем ближе у к 0.83 т.
Для упрощения расчетов иногда составляют эмпирические формулы, рассматривая вместо дифференциального рассеяния поле рассеяния между соседними коронками (внешними поверхностями) зубцов. Индукционные трубки этого поля проходят через воздушные зазоры и частично через коронки зубцов противолежащей части машины. Их магнитная проводимость определяется в основном длиной воздушного зазора 6.
Коэффициент проводимости рассеяния лобовых частей обмотки Ад зависит от длины лобовой части.
Его значение Лд = 0,6-j-1,5.
в относительных единицах
Х\ = -ц-- [Д- е.); --[д, е.]. (3-168)
1 Н 1 1,1
Для нормальных машин * = 0,09 0,13 д. е.
При больших скольжениях (s gt;0,10), при которых обычно в обмотках имеют место большие токи, х\ и х, несколько уменьшаются, так как уменьшаются кп и из-за насыщения тех стальных участков, по которым частично проходят индукционные трубки соответствующих полей рассеяния. Кроме того, хг уменьшается из-за неравномерного распределения тока по сечению стержней обмотки ротора, с чем приходится считаться при глубоких пазах и высоких стержнях ( sect; 3-19,в).
3-17. Круговая диаграмма
Круговая диаграмма асинхронной машины представляет собой геометрическое место концов вектора тока /], изменяющегося при изменении скольжения S в пределах от -f-oo до -оо, если при этом напряжение на зажимах статора машины и все ее параметры сохраняют постоянные значения. Ее называют также диаграммой тока. Она дает наглядное представление о важных зависимостях между величинами, характеризующими работу асинхронной машины.
Обратимся к схеме замещения, представленной на рис. 3-49. Введем обозначение:
т {2
2 Ci
(3-169)
Тогда в соответствии со схемой замещения и уравнениями (3-120) и (3-121) можем написать:
+ /7;(СЛ + С,Х). (3-170)
Комплексный коэффициент согласно (3-126) равен:
Z,4-Z,a 1 + ,2 + 1{Хг + Х )
= = (cos + / sin Y.). (3-171) где
172)
tg Ti
г иХ I г\Х\г
(3-173)
Подставив в (3-170) значение по (3-171), будем иметь:
f gt;.=/;-(c,r. 4-)+
c,r,(cosY, -/sinY,)+c, -j-е- \с.,х, (cos Y, - / sm-Yi) -f
что после преобразований дает:
V. = r[r/\i,x/\ (3-174)
,/2т.
-Д, = с, (г, cos Y, + X, sin т.) +
+ (3-175)
А- = С, (-Vjcos Yi - r,sin Yi) -\-c\x2.
(3-176)
Разделив (3-174) на jx е, получим:
= /о - ,
(3-177)
Три вектора полученного уравнения токов образуют при токе , соответствующем некоторому скольжению S, прямоугольный треугольник AAD, представленный на рис. 3-53,
где вектор О, направлен по вертикали.
В этом тргугольнике катеты АА - 1
и AD = - iI
2 х
и гипотенуза AD=
= - / е (в соответствии с обыч-
ными соотношениями между параметрами асинхронной машины принято, что угол Yi имеет отрицательное значение).
При f/j = const отрезок AD = const. Поэтому конец вектора (вершина
прямого угла А) при изменении скольжения S опишет окружность, имеющую диаметр
AD =
(3-178) 107
Рис. 3-53. Круговая диаграмма асин.хронной машины.
Прибавив К вектору / постоянный
вектор ОА = 1, получим вектор первичного тока 1=.0А. Отсюда следует, что конец вектора тока /, при изменении s будет скользить по той же окружности, что и вектор /, .
Отложим в произвольном масштабе
АВ = х; тогда в том же масштабе BR = r, так как треугольник сопротивлений ABR и треугольник токов AAD подобны. Отрезок AR в масштабе сопротивлений, очевидно, равен = /г S + -д Теперь разделим отрезок BR на части:
R- lt;r\
При уменьшении s точка R будет скользить вверх по прямой EF; соответствующая точка А будет скользить по окружности влево.
При 5 = 0 точка R уходит в бесконечность, точка А совпадает с точ-
кой А, и мы получаем ток синхронизма 4.
При увеличении s точка R смещается вниз и точка А скользит вправо; при s = 1 точка R совпадает с точкой R, а точка Л -с точкой Л, Режим работы асинхронной машины при s = 1 по аналогии с трансформатором называется режимом короткого
замыкания. Ток 1=0А (не показан на рис. 3-53) - ток короткого замыкания.
Дуга Л,ЛЛ соответствует работе машины двигателем, так как по ней будет скользить ток /j при изменении s от О до 1. При дальнейшем увеличении от 1 до -j-00 точка R перемещается вниз, точка Л - вправо и при s = --oo точка R попадает в точку R, а точка А - ъ .точку Л. Малая дуга Л,Л соответствует изменению s от 1 до --оо и, следовательно, работе машины тормозом.
При S - - оо точка R также совпадает с точкой R, а точка А - с точкой А. При отрицательном s и при его уменьшении по абсолютной величине точка R скользит вниз от R
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 [ 34 ] 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 |