Определение главных размеров СГУ в генераторном режиме, геометрии зубцовых зон статора и ротора, страница 5

Индуктивное сопротивление рассеяния полюса (магнита):

Индуктивное сопротивление обмотки статора по продольной оси:

Индуктивное сопротивление обмотки статора по поперечной оси:

где

где

9.  Диаграмма магнита. Проверка рабочей точки

По результатам таблицы 2 строим диаграмму магнита, показанную на рисунке 6, и определяем рабочую точку. Магниты типа неодим-железо-бор имеют прямолинейную характеристику размагничивания. Диаграмма магнита и все характеристики строятся в относительных единицах. За базисные единицы приняты значения остаточной индукции и коэрцитивной силы. Соответственно базисные значения магнитного потока и намагничивающей силы определяются через них.

Порядок построения диаграммы магнита следующий:

а) строится характеристика размагничивания магнита 1;

б) по данным таблицы 3 строится характеристика холостого хода 2

и зависимость потока рассеяния от намагничивающей силы 3

в) кривая 4, определяемая как разность характеристик 1 и 3, представляет собой зависимость магнитного потока, обеспечиваемого магнитами в воздушном зазоре от намагничивающей силы.

Данные для построения диаграммы магнита приведены в таблице 3.

Таблица 3 Данные для построения диаграммы магнита

	0.232	0.465	0.511	0.577	0.604	0.650	0.697
	0.055	0.110	0.122	0.134	0.149	0.173	0.206
	0.105	0.212	0.235	0.258	0.286	0.331	0.391

Рисунок 6 Диаграмма магнита

Магнитный поток в воздушном зазоре при холостом ходе:

Индукция в воздушном зазоре при холостом ходе:

Действительная ЭДС соответствующая рабочей точке магнита:

10. Параметры схемы замещения при нагрузке

Активная составляющая сопротивления нагрузки в номинальном режиме:

Индуктивная составляющая сопротивления нагрузки в номинальном режиме:

Требуемая ЭДС холостого хода:

где

Проверка:

Проверка выполняется.

11. Масса активных материалов

Масса зубцов статора:

где  – удельная плотность стали.

Масса ярма статора:

Масса меди обмотки статора:

Масса магнитов:

где  – удельная плотность материала магнита,

Масса стали полюсов:

12. Расчёт потерь и КПД

Основные электрические потери в обмотке статора:

Магнитные потери в зубцах статора:

где  – коэффициент учитывающий увеличение потерь в зубцах из-за частичного замыкания листов вследствие наличия заусенцев, а также изменения структуры стали,

 – удельные потери в стали при индукции 1 Тл и частоте 50 Гц,

Магнитные потери в ярме сердечника статора:

где  − коэффициент учитывающий увеличение потерь в ярме статора из-за частичного замыкания листов вследствие наличия заусенцев, а также изменения структуры стали,

Потери в подшипниках:

где  – масса ротора с учётом вала. Она может быть приближённо определена по формуле:

Потери на трение вращающихся частей о воздух:

Суммарные механические потери:

Добавочные потери при нагрузке:

Полные потери в машине:

Коэффициент полезного действия:

Полученное значение КПД превышает установленное техническим заданием, что подтверждает рациональность спроектированного генератора.

Список использованной литературы:

1   Многополюсные синхронные машины. Методические указания, ч.2 – Новосибирск, 1996.

2   Многополюсные синхронные машины. Методические указания, ч.1 – Новосибирск, 1995.

3   Балагуров В.А. Электрические генераторы с постоянными магнитами/ В.А. Балагуров, Ф.Ф. Галтеев. – М.: Энергоатомиздат, 1988. – 280 с.