Расчет обмотки возбуждения

Намагничивающая сила обмотки возбуждения при номинальной загрузке.

Намагничивающая сила обмотки возбуждения, эквивалентная намагничивающей силе якоря:

F_ЭВ=F_A'=k_AF_A; (4.1).

или в относительных единицах:

где: F_A=2.7I_Hw₁k_O1=2.7*690*24*0.923=41 269.2 A.; (4.2).

k_A— коэффициент приведения н.с. якоря к н.с. обмотки возбуждения.

Находим по таблице на с. 541 [1] для j=0.737; k_A=0.9922;

F_B0— н.с. обмотки возбуждения на холостом ходу при U₁=U_H;

F_B0=44 996.95;

F_ЭВ=F_A'=0.9922*41 269.2=41 001.2 A;

Для нахождения F_BН* строим диаграмму Потье для турбогенератора, совмещённую с характеристикой холостого хода, используя найденные F_A*' и X_P* (X_P*0,1 о. е).

Находим:

F_BH*=2,01 о.е.

F_BH= F_BH** F_B0=89 993.9 А; (4.3).

Напряжение возбудителя:

Предварительно принимаем U_B=150 B.; (см. [1], с.542).

Напряжение на кольцах U_B' примерно на (23)В меньше U_B.

Средняя длина витка обмотки возбуждения:

lB2=2(l2+lЛ2); (4.4).

где l_Л2— средняя длина лобовой части полувитка обмотки ротора:

l_Л2=2С₂+b₂q₂+C₂'(q₂-1)+k_jД_СР-0.86(R+b₂/2) (4.5).

где q₂=z₂/4 — число катушек на полюс, С₂=60 мм., С₂'=15 мм., R=35 мм.;

(см. рис. 14−42, с. 542 [1]).

Д_СР=Д'-h_K2-h_П2=0.704−0.022−0.13=0.552 м.; (4.6).

l_Л2=2*60+18*7+15*(7−1)+0.992*0.552−0.86(35+18/2)=298.7 мм.;

l_B2=2(2.37+0.298)=5.337 м.;

Сечение проводника обмотки возбуждения:

(4.7).

Размеры проводника a₂ x b₂ выбираем по таблице IV-5 [1].

a₂ x b₂=9.0×10.0 мм²

S_B'=89.1 мм²

Число проводников в пазу ротора:

? (4.8).

где h₁₂102 мм.

h₁₂— высота паза, занятая проводниками и изоляции, имеющей двухстороннюю толщину _ИЗ на проводник.

По таблице 14.12а, с. 544 [1]: _ИЗ=0.33 мм.;

Число витков обмотки возбуждения на полюс:

w₂=q₂U_П2=7*11=77 (4.9).

Номинальный ток возбуждения:

(4.10).

Плотность тока в проводниках обмотки возбуждения:

(4.11).

Омические сопротивления обмотки возбуждения:

(4.12).

• 2(75)=1.24*_{2(15)=1.24*0.16=0.2 Ом.; (4.13)}
• ₂₍₁₃₀₎=1.46*_{2(15)=1.46*0.16=0.23 Ом.; (4.14)}

_{Номинальные напряжения на кольцах и возбудителе:}

_{UBH'=IBH*2(130)=584.4*0.23=134.4 B. (4.15)}

U_BH= U_BH'+(23) B; (4.16).

Принимаем U_BH=137 В. генератор постоянный ток расчет Номинальная мощность возбудителя:

P_BH= U_BH* I_BH=137*584.4=80.063 кВт (4.17).

Перепад температур в пазовой изоляции ротора:

где (4.19).

j=4.02*10^{7 1}/_Ом*м

Коэффициент учитывающий добавочные потери от протекания вихревых токов k_F=1;

Таблица 4.1: Изоляция обмотки ротора (см. рис. 6.2).

Превышение температуры внешней поверхности ротора над температурой охлаждающего воздуха:

(4.20).

где ₀=3340 ^Вт/_C*м2.

=Д'f=110.5 ^м/_c (4.21).

Удельный тепловой поток с поверхности ротора:

(4.22).

где потери в стали ротора на холостом ходу: P_C2=0;

P_ДОБ0.005P_НОМ=50 кВт;

Превышение температуры внешней поверхности лобовых частей ротора над температурой охлаждающего воздуха:

(4.23).

где 0=66 Вт/C*м2 ;

Удельный тепловой поток с поверхности лобовых частей ротора:

(4.24).

Среднее превышение температуры обмотки возбуждения над температурой окружающего воздуха:

(4.25).