Синхронные машины: Методические указания к типовому расчету по ЭМ

Глава 2. Общие указания

2.6 Связь между Мв,S,P,Q, потерями, КПД и основными величинами, характеризующими режим
(U, I, φ, If)

Кроме основных величин, характеризующих режим (U, I, φ, I_f), в ряде задач необходимо определить и некоторые дру­гие величины.

Это удобнее делать в системе абсолютных единиц, поэтому начать следует с перевода U, I в абсолютные единицы

U=U_*U_н, В,

I=I_*I_н, А.

Мощность активная на зажимах машины

P=3UIcosφ, Вт.

Мощность реактивная на зажимах машины.

Q=3UIsinφ, В·A.

Полная мощность на зажимах машины

, В· А.

Потери механические Р_mн, Вт, находятся по табл. 1 или 2. Потери магнитные с учетом добавочных потерь холостого хо­да определяются по номинальным магнитным потерям Р_мн, приведённым в табл. 1 и 2, и отношению U/U_н для данного режима.

P_м=P_мн(U/U_н)² .

Потери электрические в обмотке якоря с учетом добавочных потерь короткого замыкания

P_э=Зr_аI², Вт,

где r_а — активное сопротивление обмотки якоря, Ом, при температуре 75 °С с учетом добавочных потерь.

Мощность, потребляемая возбудителем, сопряженным с валом генератора,

Р_f=r_fI_f²/0,85, Вт,

где r_f — сопротивление обмотки возбуждения при темпе­ратуре 75 °С; 0,85 — КПД возбудителя.

Полные потери модности в машине

ΣP=P_m+P_м+P_э+P_f.

Мощность на валу машины

Р_вал=Р±ΣР,

где (+) — для режима генератора; (-) — для режима двигателя.

Момент, передаваемый через вал машины,

М_в=Р_вал/Ω_н, Дж.

Коэффициент полезного действия в режиме генератора

η=1-ΣP /(ΣP+P),

в режиме двигателя

η=1-ΣP/P.

Если пренебречь потерями в машине, что в крупных машинах приведет лишь к небольшим погрешностям, то

М_B=М=Р/Ω_н=3UIcosφ/Ω_н=3UI_a/Ω_н

Из этих уравнений может быть установлена связь между М_B, Р и I_a при заданном напряжении.