Сопротивления рассеяния

Предварительно необходимо вывести сопротивления пускового и регулировочного реостатов RQ и ftp.*, в цепи якоря. Затем вывести полностью реостат к в в цепи

С увеличением скорости вращения якоря, а следовательно с увеличением э. д. с., будет уменьшаться ток якоря и вращающий момент. Для поддержания величины пускового тока и пускового момента в необходимых для пуска пределах нужно уменьшать величину сопротивления пускового реостата. Таким образом, по мере разгона двигателя сопротивление пускового реостата автоматически или вручную уменьшается.

i,n ми сопротивления пускового ре-

Определить: величину сопротивления пускового реостата гпуск для пуска двигателя пусковым током, в два раза превышающим его номинальное значение; величину номинального электромагнитного вращающего момента Мк; величину пускового вращающего момента Л1пуск, полагая, что магнитный поток остается без изменения; скорость вращения двигателя, если он работает как генератор, отдавая при условии 12.5

Величину сопротивления пускового реостата выбирают такой, чтобы пусковой ток двигателя не превышал двойного значения номинального тока, т. е.

Пуск двигателей с контактными кольцами осуществляется с помощью пускового реостата, который включается в цепь ротора через щетки и контактные кольца ( 10.28). Для двигателей малой и средней мощности применяют металлические реостаты, как правило, с масляным охлаждением, для двигателей большой мощности — водяные с подвижными электродами. Сопротивление пускового реостата гя выбирается из соображений ограничения пускового тока и получения большего пускового момента. Обычно пусковой ток оказывается допустимым при сопротивлении гя, обеспечивающем пусковой момент Мп на уровне критического. За счет выполнения реостата на несколько ступеней сопротивлений обеспечивается плавность пуска двигателя. На 10.29 жирной линией показано изменение вращающего момента двигателя при изменении сопротивления пускового реостата, имеющего три ступени. К концу пуска реостат полностью выводится из цепи ротора. Кривые 3, 2, 1 определяют M=F(s) двигателя при положении ручки управления пусковым реостатом ( 10.28) на клеммах соответственно 3, 2, 1.

5.5.1. Определить кратность пускового тока двигателя постоянного тока с номинальной мощностью Рн = 4,5 кВт при непосредственном включении в сеть напряжением 220 В. Сопротивление цепи якоря Кя = 0,25 Ом, КПД двигателя т/ = 85 %. Вычислить начальное значение сопротивления пускового реостата при условии понижения начального пускового тока до трехкратного номинального.

Схема включения двигателя с последовательным возбуждением показана на 14-33. У такого двигателя невозможно перед включением цепи якоря установить наибольший поток. Пуск осуществляется включением в сеть и постепенным выведением сопротивления пускового реостата. При отключении нет необходимости принимать особые меры для поглощения энергии обмотки возбуждения, так как число витков обмотки невелико.

Пусковой реостат имеет обычно три — шесть ступеней ( 5.29, а), что позволяет в процессе пуска постепенно уменьшать пусковое сопротивление, поддерживая высокое значение пускового момента двигателя. Вначале двигатель пускается по характеристике 4 ( 5.29, б), соответствующей сопротивлению пускового реостата Raa = RKC>5i + + #доб2 + Ядобз, и развивает вращающий момент Мп.Мако- По мере увеличения частоты вращения вращающий момент М уменьшается и может стать меньше некоторого момента Мп.Мин- Поэтому при М = = Мп.Мин часть пускового реостата /?ДОбз выводят, замыкая контактор КЗ. Вращающий момент при этом мгновенно возрастает до Мп.макс» а затем с увеличением частоты вращения изменяется по хара,ктеристи-ке 3, соответствующей сопротивлению реостата /?П2 = /?ДОб1 + Ядоса-При дальнейшем уменьшении момента М до Мп.мин часть реостата Я до 62 снова выключается контактором К.2, и двигатель переходит на работу по характериетике 2, соответствующей сопротивлению Кш == — RnoCi- Таким образом, при постепенном (ступенчатом) уменьшении сопротивления пускового реостата вращающий момент двигателя изменяется от Мц.мако До Мп.мин, а частота вращения возрастает по ломаной кривой, показанной на 5.29, б жирной линией. В конце пуска пусковой реостат полностью выводят контактором К1, обмотка ротора замыкается накоротко, и двигатель переходит на работу по естественной характеристике /. Выключение отдельных ступеней пускового реостата в процессе разгона двигателя может осуществляться вручную или автоматически. Таким образом, посредством реостата,

Рассмотрим процесс реостатного пуска на примере двигателя с параллельным возбуждением. В начальный период пуск осуществляется по реостатной характеристике 6 ( 11.53, а), соответствующей максимальному значению сопротивления Rn пускового реостата; при этом двигатель развивает максимальный пусковой момент Мп.макс. Регулировочный реостат /?р.в в этом случае выводится так, чтобы ток возбуждения /в и потокФ были максимальными. По мере разгона момент двигателя уменьшается, так как с увеличением частоты вращения растет ЭДС Е и уменьшается ток якоря /„ = (U — ?)/(Б#а +/?„). При достижении некоторого значения Мп мдкс часть сопротивления пускового реостата выводится, вследствие чего момент снова возрастает до МП.МАКС- При этом двигатель переходит на работу по реостатной характеристике 5 и разгоняется до значения Мп мин.

Пример 5-1. Определить величину сопротивления пускового реактора для ограничения пускового тока обмотки статора синхронного электродвигателя при условии, что при пониженном напряжении /п//„ = 2,5.

Сведения об определении индуктивного сопротивления рассеяния xl можно найти в литературе по расчету соответствующих электромагнитных устройств. Если степень насыщения ферромагнитного материала при максимальном значении магнитной индукции и воздушные зазоры в магнитопроводе невелики, то для ориентировочного определения сопротивления ,x, можно воспользоваться формулой

Чем выше номинальные напряжения обмоток трансформатора, тем больше напряжение и , так как с увеличением толщины изоляции проводов возрастают потокосцепления рассеяния, а следовательно, и индуктивные сопротивления рассеяния х cl их ас2. При номинальной полной мощности S =5000-^5600 кВ • А и номинальном высшем напряжении 6,3 и 10 кВ напряжение и = 5,5%, а при номинальной мощности 3200—4200 кВ • А и номинальном высшем напряжении 35 кВ напряжение «к = 7%.

По мере разбега ротора частота токов в нем уменьшается и вместе с тем уменьшается влияние индуктивного сопротивления на распределение токов. При номинальной скорости частота токов ротора имеет значение порядка 1 Гц; в этих условиях индуктивные сопротивления рассеяния весьма малы и распределение токов между клетками ротора определяется отношением активных сопротивлений клеток. Поэтому ток наружной клетки будет меньше тока внутренней клетки, активное 220

При оценке характера зависимости вращающего момента от частоты тока в обмотках статора и от напряжения не будем учитывать в уравнении (14.28) активное сопротивление обмотки статора г и индуктивные сопротивления рассеяния обмоток стчтора х и ро-

стью витков обмотки). Так как магнитное сопротивление воздуха значительно больше магнитного сопротивления сердечника, поток Фз' можно считать совпадающим по фазе с током и прямо пропорциональным ему. Это дает возможность учитывать э. д. с., наводимую потоком рассеяния, с помощью сопротивления рассеяния х$>.

Для повышения эффективности ударных синхронных генераторов их активную зону следует проектировать так, чтобы якорная и мощная демпферная обмотки имели малые индуктивные сопротивления рассеяния Ха, Х„л. При этом увеличивается максимальное значение тока разряда.

Индексом о отмечены сопротивления рассеяния, индексами ad и да/ сопротивления взаимной индукции, обусловленные реакцией якоря по соответствующей оси. Во всех случаях для XaLf='Xa/Z5 базовым параметром служит сопротивление Zs= t/ф/'/ф, причем 6ф, /ф действующие значения напряжения и тока фазы. Для токов в качестве базового делителя используется /ф, а для потокоспенлений параметр VP6= t/,, /w1WM( coH,,u = 2тг/иом поминальная угловая частота). Приведение сопротивлений осуществляется умножением на квадрат коэффициента трансформации для соответствующей пары обмоток (с учетом обмоточных коэффициентов), приведение токов умножением на величину, обратную коэффициенту трансформации.

Расчетную мощность Р' определяют по (1-11) для двигателей и по (Ы2) для генераторов. При этом значение коэффициента kH — Eb/Ui (зависящего главным образом от индуктивного сопротивления рассеяния обмотки статора ха* (о. е.) и коэффициента мощности нагрузки) предварительно может быть определено по формуле

ного сопротивления рассеяния (о. е.) " "• " "

§ 11-7. Активное и индуктивное сопротивления рассеяния обмотки статора

При определении индуктивного сопротивления рассеяния обмотки статора синхронной машины следует учитывать также рас-