Определение составляющих М. Д. С. Якоря

Из векторной диаграммы рис. С-1 следует, что

(C-13)

При невозможности использования ЭВМ допускается полагать

g»0

Тогда угол выбега ротора q в соответствии с диаграммой может быть найден как

(с-14)

Приближенное выражение для q:

(С-15)

допускается при расчетах без использования ЭВМ.

Составляющие тока якоря (по осям) определяются как

(С-16)

Необходимо помнить, что в выражениях (с-13)….(С-17) составляющая тока якоря подставляется отрицательной; углы j и y также являются отрицательными.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОКА ВОЗБУЖДЕНИЯ

Из диаграммы рис. С-1 следует, что

(С-18)

Здесь в соответствии с (С-16) является также отрицательным.

ВАРИАНТЫ ИСПОЛНЕНИЯ СД КРИТЕРИЯ ОПТИМАЛЬНОСТИ

Математическая модель СД (6) позволяет, таким образом, при выбранном значении Р _вн (с учетом разновидности исполнения, т.е. h_н и cos j_н) определить основные величины, описывающие рабочий режим (для любой мощности на валу Р_вт до Р_вм):

- величину тока якоря ;

- величину тока возбуждения ;

- суммарную мощность потерь энергии (с учетом потерь на возбуждение)

(С-19)

Разумеется, что определение всех этих (и вспомогательных) величин возможно, если заданы параметры СД:

- значение сопротивлений и ;

- величина мощности потерь и (для і_b = і_{b 0});

- коэффициент приведения м.д.с. якоря к_d; к_aq.

Данные о параметрах десяти вариантов СД, имеющихся в распоряжении проектанта, приведены в таблице С-2.

Считается, что все варианты имеют равную стоимость (независимо от разновидности, т.е. значений h_н и cos j_н) и одинаковые характеристики холостого хода (типа С-17), а также

к_аd =0, 9 и к_аq =0, 6

Отличие вариантов состоит прежде всего в величине предельного допустимого тока возбуждения i_{b max}. Обращаясь к кривой рис. С-2, можно заметить, старшие варианты (позволяющие большее перевозбуждение) обладают меньшей степенью насыщения стали (поэтому у них меньше рассеяние полей), но при этом имеют большие значения сопротивления якоря.

(С-20)

В качестве показателей оптимальности варианта СД следует использовать величину суммарных потерь энергии

(С-21)

Так как по условию проекта мощность на валу СД изменяется случайно и может равновероятно принимать значения Р_b:

;

то критерием оптимальности СД можно считать среднее значение суммарной мощности потерь энергии

Таким образом, оптимальным вариантом СД данной номинальной мощности Р_вн и разновидности (по значениям h_н и cos j_н), следует считать тот, для которого выполняются условия:

(С-23)

АЛГОРИТМ ПОИСКА ОПТИМАЛЬНОГО ВАРИАНТА СД

Последовательность расчетов и принятия решений при выполнении данного раздела курсового проекта определяется особым способом расчета.

5.1. При использовании ЭВМ

расчеты производятся с помощью программы (по инструкции, применительно к типу ЭВМ) в следующей последовательности.

5.1.1. Выбирается разновидность СД («9500» или «8100» и определяется номинальная мощность по (С-4).

5.1.2. Выбирается вариант СД (j из ряда 1……10 в соответствии с табл. С-2).

5.1.3. С помощью специальной программы вычисляется значение токов якоря и токов возбуждения (для всего диапазона мощности на валу от Р _вm до P _bм), а также среднее значение мощности потерь мощности потерь энергии (кВт).

5.1.4. Предпочтение отдается СД, для которого:

- номинальная мощность является наименьшей;

- нет перегрузки по току якоря и току возбуждения по всем диапозоне мощности Р _в;

- среднее значение мощности потерь (кВт) является наименьшим (для всех вариантов и разновидностей).

5.2. При невозможности использования ЭВМ выбор оптимального варианта СД производится с помощью расчетов по упрощенным выражениям (см.п.5) в следующей последовательности.

5.2.1. Принимается разновидность СД «9500» и определяется номинальная мощность Р _вн (кВт).

5.2.2. Вычисляются (по данным табл. 2 для выбранного значения j) величины тока якоря и тока возбуждения в режиме:

P _b= Р _bм.

5.2.3. вариант отвергается, если І и і _в не превосходят соответствующие предельные значения.

5.2.4. Вариант принимается, если І и і _в не превосходят предельных значений и далее вычисляется суммарная мощность потерь в режиме.

5.2.5. Оптимальным считается вариант, для которого:

- номинальная мощность является номинальной;

- нет перегрузки по току якоря и току возбуждения в режиме P _b= Р _bм.

- мощность потерь энергии (кВт) в режиме является наименьшей (из всех вариантов и разновидностей).

5.2.6. Для оптимального варианта вычисляются значения І, и і _в в режиме Р _bm и устанавливается величина средней мощности суммарных потерь .

5.2.7. По согласованию с преподавателем алгоритм расчетов без применения ЭВМ может быть изменен (например- используется метод векторных диаграмм).

ОПИСАНИЕ ОПТИМАЛЬНОГО ВАРИАНТА СД

После выбора (и обоснования) оптимального варианта СД необходимо составить описание его рабочих режимов, заполнив табл. С-3.

Описание оптимального варианта СД

(j =)

Таблица С-3

СОДЕРЖАНИЕ РАЗДЕЛА ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ

Все расчеты по выбору, обоснованию и описанию оптимального варианта СД должны быть приведены в соответствующем разделе пояснительной записки к курсовому проекту.

В этот раздел должны войти:

- описание выбора Р _вн по исходным данным;

- описание расчетов рабочего режима каждого из анализируемых вариантов;

- обоснование выбора оптимального варианта;

- описание рабочих режимов оптимального варианта.