Параметрами машины называют активные и индуктивные сопротивления обмоток. В п. 9 определены некоторые параметры обмотки статора. Ниже приведены формулы для определения параметров роторных и статорных обмоток, необходимых для расчетов переходных и несимметричных режимов работы машины. Рассчитанные значения параметров получаются в относительных единицах, причем параметры цепей ротора приведены к числу витков обмотки статора.
Индуктивное сопротивление обмотки возбуждения
,
где l'm – расчетная длина сердечника полюса, м; F δо и Фδ – магнитное напряжение воздушного зазора и поток при E=U нф; , причем λ m l, λ p l и λ m в определяют по приведенным в п. 7 формулам.
Индуктивное сопротивление рассеяния обмотки возбуждения
Индуктивное сопротивление рассеяния демпферной (успокоительной) обмотки по продольной оси
по поперечной оси
Здесь lр – длина полюсного наконечника, м; Fa н – МДС статора при номинальном токе; N c – число стержней на полюс; λв– коэффициент проводимости пазового рассеяния, при круглых полуоткрытых пазах демпферной обмотки (рис. 12.1)
|
|
– коэффициент приводимости дифференциального рассеяния;
– коэффициенты проводимости короткозамыкающих колец соответственно по продольной и поперечной осям; cd, cq – коэффициенты приведения, которые находят по рис. 12.2;
– коэффициент распределения демпферной обмотки.
Рис. 12.1
Приведенные выше формулы для расчёта получены для равномерного распределения стержней на полюсном наконечнике и полной (продольно-поперечной) демпферной обмотки. При неполной (продольной) демпферной обмотке xkd * определяют по приведенной выше формуле, а
Индуктивное сопротивление нулевой последовательности для двухслойных обмоток
где β= y 1/3 q 1 – укорочение шага обмотка статора; k y – коэффициент укорочения шага обмотки статора для первой гармоники; h п1, b п1 – высота и ширина паза статора; h 1 – высота верхней части паза, не занятой медью (см. рис. 9.2); q 1 – число пазов на полюс и фазу.
Переходные индуктивные сопротивления обмотки статора:
– по продольной оси
– по поперечной оси
Сверхпереходные индуктивные сопротивления обмотки статора:
– по продольной оси
– по поперечной оси
Индуктивные сопротивления обмотки статора обратной последовательности:
– при работе машины на большое внешнее индуктивное сопротивление
– при работе машины на малое внешнее сопротивление (при коротком замыкании)
Активное сопротивление обмотки возбуждения при θ = 75 °С
Активное сопротивление демпферной обмотки при θ = 75 °С:
– по продольной оси
– по поперечной оси
|
|
где c с и c кз – отношения удельных сопротивлений материала стержня и кольца к удельному сопротивлению меди (для меди эти коэффициенты равны 1, для латуни – 4, для фосфористой бронзы – 6,5).
Постоянной времени называют отношение индуктивности обмотки к ее активному сопротивлению. От постоянной времени зависит продолжительность протекания соответствующих переходных процессов в синхронной машине.
Постоянная времени обмотки возбуждения при разомкнутых обмотках статора и демпферной, с,
где – индуктивность обмотки возбуждения.
Постоянная времени обмотки возбуждения при замкнутой обмотке статора, с,
Постоянные времени демпферной обмотки при разомкнутых обмотках статора и возбуждения:
– по продольной оси
– по поперечной оси
Рис. 12.2
Постоянные времени демпферной обмотки:
– по продольной оси при замкнутой накоротко обмотке возбуждения и разомкнутой обмотке статора
– по продольной оси при замкнутых накоротко обмотке возбуждения и обмотке статора
– по поперечной оси при замкнутой накоротко обмотке статора
Постоянная времени обмотки статора при (закороченных) короткозамкнутых обмотках ротора
Пределы изменения параметров и постоянных времени для реальных современных синхронных машин общего назначения приведены соответственно в табл. 12.1 и 12.2.
Таблица 12.1
x σ* | r 1* | xd * | xq * | x'd * | x״d * | x״q * | x 2* | x 0* |
0,1–0,2 | 0,008–0,02 | 1–2,4 | 0,6–1,6 | 0,2–0,6 | 0,15–0,3 | 0,15–0,4 | 0,15–0,35 | 0,02–0,2 |
Таблица 12.2
Т d o, c | Т' d, с | Т″ kd в, с | Т а, с |
2–10 | 0,8–205 | 0,01–0,08 | 0,03–0,35 |