Содержание

Часть 1

1.1

1.2

1.3

1.4

Часть 2

2.1

2.2

2.3

2.4

Часть 3

3.1

3.2

3.3

3.4

3.5

3.6

3.7

Литература

 Кафедра ЭМ

Применение полевых методов в электромагнитных расчетах электрических машин

1.3.3. Определение коэффициентов ξd, ξq, и kqd, по методике Р.Рихтера

( 1     2     3     4)

По результатам опыта III найдены амплитуды продольной и поперечной составляющих индукции В_δd1mIII и В_δq1mIII (умножением амплитуды В_δ1mIII на cos(29,9^o - 7,43^o) и на sin(29,9^o - 7,43^o) соответственно): В_δd1mIII = 0,968 Т и В_δq1mIII = 0,400 Т. Сравнивая индукции В_δd1mIII и В_δd1mII, убеждаемся, что поперечная реакция якоря оказывает дополнительное размагничивающее действие по продольной оси благодаря насыщению стали статора.

Для определения коэффициентов ξ_d , ξ_q и k_qd воспользуемся значениями коэффициентов формы поля и реакции якоря, принятыми для гидрогенератора в примере расчета в [1-5] : k_f = 1,082, k_d =0,890, k_q = 0,578, k_ad =0,823, k_aq = 0,534. Заметим, что эти значения хорошо совпадают с найденными с помощью конечно-элементных моделей для ненасыщенного генератора (1,084, 0,907, 0,593, 0,837 и 0,547 соответственно).

Эквивалентные МДС F_adm.нас, F_aqm.нас и F_qdm , найденные по амплитудам основных гармоник индукции и частичной характеристике холостого хода, равны 10400 А, 6600 А и 1700 А соответственно. Найденные таким образом эквивалентные МДС позволяют определить искомые коэффициенты насыщения: ξ_d = 0,97 , ξ_q = 0,95 , k_qd = 0,006. Для того чтобы сравнить значения коэффициентов ξ_d , ξ_q и k_qd, найденных описанным способом по результатам моделирования, с определенными по графическим зависимостям в [1-4, гл 55], необходимо определить коэффициент насыщения k_za = F_f1/F_δ для результирующего поля. Поскольку результирующее поле несимметрично, можно предложить по крайней мере два способа определения этого коэффициента: по средним значениям магнитных напряжений зубцов и зазора вблизи краев полюса и по средней силовой линии поля. Найденный вторым способом коэффициент k_za равен 1,16. Этому значению по графикам в [1-4, гл 55] соответствуют коэффициенты насыщения ξ_d = 0,97 , ξ_q = 0,73 , k_qd = 0,003, что довольно близко к значениям, найденным по результатам моделирования.

Частичная характеристика холостого хода может быть определена и на модели, в которой воспроизводятся реальные свойства стали ротора. В таблице 1.9 представлены данные, полученные на такой модели. Как показывает сравнение двух характеристик, для выбранного соотношения размеров, при котором сердечник полюса оказывается насыщенным примерно в той же мере, что и зубцовая зона статора, расхождение между характеристиками в области сильного насыщения может быть заметным.

Таблица 1.9

Примечание. магнитные напряжения измерялись вдоль средней силовой линии.

В заключение заметим, что описанный способ учета насыщения с помощью коэффициентов ξ_d , ξ_q и k_qd , как на это и указывается в [1-4, гл 55], является приближенным и используется при приближенном расчете тока возбуждения в режиме нагрузки с учетом насыщения магнитной цепи. Достоинством этого способа является то, что решение (данные режима) может быть получено довольно быстро. В том случае, если требуется уточнить полученное приближенное решение, можно прибегнуть к моделированию режима нагрузки на конечно-элементной модели поперечного сечения    (более подробно об этом будет сказано в гл. 3).

Рис. 1.26. Частичные характеристики холостого хода

  –   Индукция основной гармоники в зазоре без учета стали ротора

 –   Индукция основной гармоники в зазоре с учетом реальной кривой стали ротора

Частичная характеристика холостого хода, определенная иным образом – при воспроизведении нелинейных свойств стали полюсов ротора и статора.

Из сравнения данных, приведенных в двух таблицах, видно, что вид частичной характеристики холостого хода мало зависит от способа ее определения.

Назад    Продолжение