WWW.DIS.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 |   ...   | 15 | 16 || 18 | 19 |

Параметры обмотки статора и режимы асинхронного генератора, повышающие качество электроэнергии для питания электрооборудования почвенноэкологической лаборатории

-- [ Страница 17 ] --

Поскольку асинхронные генераторы проектируется на базе современных серийных АД, то некоторые параметры АГ принимаются из заводских характеристик аналогичных по габариту двигателей: механические потери, активное сопротивление ротора, номинальное скольжение.

Исходными данными для расчета генератора является соотношение сечения проводников в частях обмотки и параметры двигателя: D; l; I1н; соsн; w ; kоб ; B ; k;

; k; Z/Z2, соотношение ЭДС В на выводах асинхронного генератора.

Индукция в воздушном зазоре В асинхронного генератора связана с амплитудой основной гармоники МДС намагничивающего тока известной зависимостью намагничивающий ток асинхронного генератора где: и k – воздушный зазор и коэффициент воздушного зазора, определяемый соотношением МДС всей магнитной цепи к МДС воздушного зазора;

k – коэффициент насыщения магнитной цепи;

0 4 10 7 Гн / м – магнитная постоянная.

По ЭДС Е рассчитывается число витков на фазу обмотки статора Фазное напряжение генератора где k Е – эмпирический коэффициент, учитывающий падение напряжения на статорной обмотке при номинальном токе.

Для асинхронных двигателей основного исполнения k E 1 75 p 2 / ZD.

Согласно рисунку Г1.1 коэффициент проводимости рассеяния паза где, для рабочего режима ток стержня ротора [83] Коэффициент проводимости рассеяния замыкающих колец Коэффициент проводимости дифференциального рассеяния Коэффициент дифференциального рассеяния роторной обмотки Составляющая индуктивного сопротивления обмотки ротора от потока рассеяния скоса пазов где коэффициент проводимости рассеяния скоса пазов - коэффициент проводимости рассеяния скоса пазов (ск – скос пазов в долях зубцового деления ротора t2 D2 / Z 2 ).

Индуктивное сопротивление роторной обмотки Скосу пазов ротора на угол соответствует обмоточный коэффициент Приведенное индуктивное сопротивление роторной обмотки где k mw kоб / m2 w2 kоб 2.

Активное сопротивление стержня роторной обмотки и активное сопротивление замыкающих колец, приведенное к току стержня:

Активное сопротивление роторной обмотки:

Приведенное активное сопротивление короткозамкнутой роторной обмотки Реактивный ток ротора и его приведенное значение При расчете базовой емкости конденсаторов необходимо учитывать размагничивающее действие тока ротора. Приведенная реактивная составляющая номинального тока ротора и степень его размагничивания:

где ki mwkоб / m2 w2 kоб 2, Напряжение на конденсаторах и их рабочее напряжение:

где k E wkоб / w2 kоб 2.

Сопротивление и емкость конденсаторов:

Потери электрические в обмотке определяются с учетом конструктивных особенностей обмотки статора, для шестизонной обмотки в случае однофазной нагрузки R1 и R2 – активные сопротивления частей обмотки статора;

где:

Рнэл – потери номинальные электрические обмотки статора данного габарита электрической машины.

В случае трехфазной нагрузки Г1.1 Расчет серийной обмотки статора, автотрансформаторной обмотки соединенной звездой и шестизонной обмотки Сравнительный инженерный расчет выполнен для случаев использования автотрансформаторной обмотки, серийной обмотки и шестизонной обмотки для генератора на базе двигателя АИР112М2. Для снижения уровня размагничивания генератора током ротора увеличиваем воздушный зазор до = 0,8 мм.

Для генератора на базе АИР112М2 (D = 0,108 м; l = 0,125 м; I1н = 14,7 А; н = 0,88; соsн = 0,88; w = 108; kоб = 0,956; R1 = 0,7 Ом; B = 0,71 Тл; lв = 0,70 м; k = 1,75;

= 0,6 мм; k = 1,2; Z/Z2 = 36/28; kоб2 = 0,99888; Qc = 93,7 мм2 – сечение стержня обмотки ротора; Qкл = 420 мм2 – сечение замыкающего кольца обмотки ротора; Dк = 0,078 м – средний диаметр замыкающего кольца; hкл = 0,029 м – высота кольца; lкл = 0,015 м – длина элемента замыкающего кольца для ротора.

По соотношению воздушных зазоров рассчитываемой и базовой машины соотношение ЭДС Ев/Ен = 320/240 В.

Принятой несколько повышенной индукции в воздушном зазоре В = 0,76 Тл соответствует поток Ф =10,25 · 10-3 Вб, тогда число витков на фазу На общую часть обмотки приходится 108 витков, а на последовательную часть 36 витков. В катушке общей части обмотки 18 витков, в катушке последовательной части 6 витков. В пазу N = 24 проводника. При площади изолированного паза Q = мм2, диаметр провода Выбираем d/dиз = 1,50/1,61 мм. Сечение провода 1,67 мм2.

Активное сопротивление частей обмотки при длине витка lв = 0,67 м:

R11= 0,0233wlв/S = 0,0233 108 0,67/1,77 = 1,01 Ом; R12= 0,3 Ом.

Намагничивающий ток (принятой индукции отвечает k 2,0) Для ротора при новом воздушном зазоре коэффициент проводимости рассеяния паза ротора коэффициент проводимости дифференциального рассеяния Коэффициент проводимости рассеяния при скосе пазов Индуктивное сопротивление обмотки ротора Реактивный ток ротора и его приведенное значение где ki mwkоб / m2 w2 kоб 2 = 3 · 144 · 0,924/(28 · 0,5 · 0,99888) = 28,8.

Степень размагничивающего действия тока ротора Напряжение на конденсаторах, сопротивление и емкость конденсаторов, рабочее напряжение конденсаторов:

Потери в последовательной части обмотки при нагрузке составляют 38 Вт. Разности потерь в обмотке базового двигателя (402 Вт) и в ее последовательной части (рисунок Г1.2) соответствует ток в общей части обмотки Активный ток нагрузки I1на I12н I 11,012 6,52 8,9 А.

Соотношение амплитуд МДС от номинального тока нагрузки и от тока возбуждения холостого хода составляет 8,9 · 108/ (6,99 · 144) = 0,95.



При однофазной нагрузке потери в двух ненагруженных фазах от тока I0 и в последовательной части нагруженной фазы от тока I составляют 130 Вт. Разности потерь в обмотке базового двигателя (402 – 142) Вт соответствует ток в общей части обмотки Активный ток нагрузки Расчет серийной однослойной двухполюсной обмотки того же генератора, E = 240 В (рисунок Г1.3).

В катушке 18 витков в два параллельных проводника. В пазу 36 проводников диаметром d/dиз = 1,25/1,33 мм. Общее сечение проводников 2,46 мм2. Активное сопротивление статорной обмотки 0,7 Ом.

Уточненному числу витков w = 108 отвечает индукция в воздушном зазоре 0,774 Тл и k 2,3.

Намагничивающий ток При практически той же степени размагничивания тока ротора, что и при автотрансформаторной обмотке, намагничивающий ток при холостом ходе генератора Напряжение на конденсаторах при соединении их в звезду, сопротивление и емкость конденсаторов, рабочее напряжение конденсаторов:

Потерям в обмотке базового двигателя (402 Вт) соответствует ток Активный ток нагрузки Соотношение амплитуд МДС от номинального тока нагрузки и от тока возбуждения холостого хода составляет 9,6 / 10,6 = 0,91.

При однофазной нагрузке потери в двух ненагруженных фазах от тока I0 составляют 236 Вт. Разности потерь соответствует ток в общей части обмотки Активный ток нагрузки I1ноа I12но I 18,62 9,92 16 А.

Расчет шестизонной двухслойной двухполюсной обмотки того же генератора, Ев/Ен = 474/410 В (рисунок Г1.4).

Число витков на фазу В катушке 326/18 = 18 витков. В пазу 36 проводников диаметром d/dиз = 1,25/1,33 мм.

Намагничивающий ток При той же степени размагничивания тока ротора, что и в предыдущих примерах расчета, намагничивающий ток при холостом ходе генератора Напряжение на конденсаторах, сопротивление и емкость конденсаторов, рабочее напряжение конденсаторов:

Особенностью обмотки является то, что при нагрузке на выводы «В» токи в частях обмотки разные (рисунок Г1.5). Так, при активном токе 6,4 А (ток нагрузки линейный 11,1 А) витки с током IA + IA = 10,23 А выполняем из двух проводов, а витки с током IA + IВ = 3,68 А из одного провода. В пазу 18 проводника диаметром d/dиз = 0,95/1,015 м и сечением 0,708 мм2, а также 36 проводников диаметром d/dиз = 1,06/1,14 м и сечением 0,88 мм2. Активное сопротивление 108 витков каждой части равно 2,38 Ом и 0,96 Ом. Потери в обмотке равны 97 + 301 = 398, не превышают потери в обмотке базового двигателя.

Соотношение амплитуд МДС от номинального тока нагрузки и от тока возбуждения холостого хода составляет 3 · 216 · 0,828 · 6,4 /((3 · 324 · 0,637) · 4,46 ) = 1,24.

Рисунок Г1.5 – Векторные диаграммы токов и ЭДС в частях обмотки при активной нагрузке При том же токе нагрузки, что и в автотрансформаторной обмотке (9,5 А, а в пересчете на ток внутри кольца – 5,54 А) соотношение амплитуд МДС от номинального тока нагрузки и от тока возбуждения холостого хода составляет 3 · 216 · 0,828 · 5,48 /((3 · 324 · 0,637) · 4,46 = 1,02).

Особенность шестизонной обмотки состоит в том, что при однофазной нагрузке на части обмотки с меньшим активным сопротивлением из-за падения напряжения на этом участке и уменьшения ЭДС этого участка происходит выравнивание напряжений на всех участках за счет уравнительного тока в кольце. В результате этого эффекта ток нагрузки во внешней цепи больше тока нагрузки внутри нагруженной части обмотки.

Без учета перераспределения токов при однофазной нагрузке потери в 5 из частей обмотки составляют 160 Вт. Разности потерь (402 – 160) Вт соответствует ток в обмотке Активный ток нагрузки Расчет шестизонной обмотки (рисунки Г1.6 – Г1.7) экспериментального генератора с соотношением сечения проводников в частях обмотки 2/1 на базе двигателя 4А100S4: D = 0,95 м; l = 0,11 м; I1н = 6,7 А; соsн = 0,82; w = 360; kоб = 0,637; B = 0,9 Тл; k = 1,65; = 0,3 мм; k = 1,32; Z1/Z2 = 36/28.

Соотношение ЭДС 266/230 В. Принятой индукции в воздушном зазоре В = 0,90 Тл соответствует поток Ф = 5,2 · 10-3.

Число витков на фазу генератора Рисунок Г1.6 – Схема и МДС четырехполюсной обмотки экспериментального генератора Рисунок Г1.7 – Схема включения конденсаторов и схема токов в частях обмотки экспериментального генератора В катушке 361/18 = 20 витков. Уточненное число витков w = 360. При площади изолированного паза 50 мм2, диаметр провода d/dиз = 0,85/0,915 мм.

Сечение провода 0,567 мм2. Сопротивление 120 витков частей обмотки при длине витка 0,52 м составляет 2,44 Ом и 1,22 Ом. (3,0 + 0,55 = 3,55) Ом.

Намагничивающий ток Реактивная составляющая тока статора базового двигателя I1р = I1н sinн = 6, 0,572 = 3,83 А. Приведенное значение реактивного тока ротора при номинальной нагрузке Степень размагничивания тока ротора при номинальной нагрузке С учетом увеличенной индукции принимаем степень размагничивания номинального тока ротора равной 0,2.

Напряжение на конденсаторах при соединении в звезду, сопротивление и емкость конденсаторов, рабочее напряжение конденсаторов:

При активном токе нагрузки Iн = 6 А и токах в частях обмотки IA + IA = 8,2 А и IA + IВ = 3,27 А Практически совпадают с потерями в статорной обмотке базового двигателя (паспортные данные 320 Вт).

Соотношение амплитуд МДС 3 · 210 · 0,828 · 5,5 /((3 · 360 · 0,637) · 3,6) = =1,1.

Без учета перераспределения токов при однофазной нагрузке потери в 5 из частей обмотки составляют 127 Вт. Разности потерь (320 – 100) Вт соответствует ток в обмотке Активный ток однофазной нагрузки I1ноа I12но I 13,52 32 13,2 А.

Если принять соотношение ЭДС 462/400 В, то w = 630.

В катушке 628/18 = 35 витков. Диаметр провода d/dиз = 0,63/0,685 мм. Сечение провода 0,311 мм2. Сопротивление 210 витков частей обмотки при длине витка 0,52 м составляет 7,8 Ом и 3,9 Ом. Намагничивающий ток I 1,73 A. Реактивная составляющая тока статора базового двигателя I1р = I1н sinн = 3,94 0,572 = 2,25 А. Приведенное значение реактивного тока ротора при номинальной нагрузке Степень размагничивания тока ротора при номинальной нагрузке С учетом увеличенной индукции принимаем степень размагничивания номинального тока ротора равной 0,2.

Напряжение на конденсаторах при соединении в звезду, сопротивление и емкость конденсаторов, рабочее напряжение конденсаторов:

Активный ток при трехфазной нагрузке Iн = 3,15 А.



Pages:     | 1 |   ...   | 15 | 16 || 18 | 19 |
 

Похожие материалы:

«СПИРИДОНОВ АНАТОЛИЙ БОРИСОВИЧ ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ ДРАЖИРОВАНИЯ СЕМЯН ЛЬНА-ДОЛГУНЦА Специальность 05.20.02 – электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель: д.т.н., профессор Касаткин Владимир Вениаминович Ижевск – 2014 2 ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………. 5 1 АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА…………………………………………. 8 1.1 Состояние и перспективы развития льняного ...»

« ВОЛКОВ ВЛАДИМИР СЕРГЕЕВИЧ РАЗРАБОТКА РЕСУРСО- И ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО СПОСОБА МЕХАНОАКТИВАЦИИ ВИТАМИНИЗИРОВАННОЙ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНОЙ КОРМОВОЙ ДОБАВКИ Специальность: 05.20.02. – Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель: д.т.н., профессор Беззубцева М.М. Санкт-Петербург 2014 2 ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………………………. 4 Глава 1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ...»

« Еремочкин Сергей Юрьевич ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ МОБИЛЬНЫХ МАШИН В АПК НА ОСНОВЕ ВЕКТОРНО-АЛГОРИТМИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ Специальность 05.20.02 - Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель - доктор технических наук, профессор Халина Т.М. Барнаул - 2014 2 ОГЛАВЛЕНИЕ Стр. Введение Глава 1. Обоснование выбора типа электродвигателя и анализ существующих методов ...»

« Хныкина Анна Георгиевна ОБОСНОВАНИЕ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ НИЗКОВОЛЬТНОГО АКТИВАТОРА ДЛЯ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ СЕМЯН ЛУКА Специальность: 05.20.02 – электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель к.т.н., доцент кафедры физики Рубцова Елена Ивановна Ставрополь 2014 2 СОДЕРЖАНИЕ стр. ВВЕДЕНИЕ 4 АНАЛИЗ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЙ И УСТРОЙСТВ ДЛЯ 10 1 ПРЕДПОСЕВНОЙ ...»

« ВАЛЕЕВ РУСЛАН АЛЬФРЕДОВИЧ ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОБЛУЧЕНИЯ МЕРИСТЕМНЫХ РАСТЕНИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СВЕТОДИОДНЫХ УСТАНОВОК Специальность 05.20.02 – электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель: 1 Доктор технических наук, профессор Кондратьева Н.П. Ижевск 2014 2 Оглавление ВВЕДЕНИЕ 1.АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИИ ВЫРАЩИВАНИЯ МЕРИСТЕМНЫХ РАСТЕНИЙ И ИСТОЧНИКОВ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ...»

« Нигматулин Ильдар Дагиевич ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ РАБОТЫ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ТРАКТОРОВ, ОСНАЩЕННЫХ ГАЗОБАЛЛОННЫМ ОБОРУДОВАНИЕМ Специальность 05.20.03 – Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата технических наук. Научный руководитель: доктор технических наук, доцент Володин В.В. Саратов – 2014 2 Содержание СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 1 1.1 Системы ...»

« Кожевников Юрий Александрович РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ УСТАНОВКИ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОМПОЗИТНОГО КОТЕЛЬНОГО БИОТОПЛИВА ИЗ ОТХОДОВ ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ФЕРМ И НЕФТЕХОЗЯЙСТВ 05.20.01 – технологии и средства механизации сельского хозяйства Диссертация на соискание степени кандидата технических наук научный руководитель: д.т.н., профессор, академик РАСХН, заслуженный деятель науки РФ Стребков Д.С. Москва – 2014 2 СОДЕРЖАНИЕ Введение ………………………………………………………………………………………. 6 Актуальность ...»




 
© 2013 www.dis.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.