17. Реакция якоря в синхронных машинах. Влияние реакции якоря на характеристики синхронных генераторов.

17. По какому, на Ваш взгляд, пути следует пойти при проектировании тр-ра с уменьшенным значением напряжения короткого замыкания?

Существует прямая зависимость между полем рассеяния и напряжением КЗ, поэтому U_кз используют для: оценки поля рассеяния и его влияния на работу трансформатора. Зная напряжение U_к, можно определить ток КЗ в обмотке. Ток I_К1 будет во столько раз больше номин. тока I_н во сколько раз первичное напряжение U₁ больше U_к; I_к1 = I₁ * U₁ / U_K или I_К1 = I * 100 / U_к. Так, например, если напряжение U_к равно 5%, ток I_к1 в 100:5 = 20 раз больше номинального тока I₁. Напряжение КЗ в зависимости от мощности трансформатора обычно составляет от 4,5 до 14% (меньшее значение относится к меньшей мощности).

Чтобы уменьшить напряжение короткого замыкания в трансформаторе нужно повлиять на реактивную составляющую напряжения к.з. т.к. она много больше активной составляющей. Приведем формулу реактивной составляющей и определим на какие величины мы можем повлиять.

1. Чтобы увеличить напряжение витка нужно уменьшить количество витков (недостаток: требуется улучшение изоляции обмотки).

2. Уменьшить канал рассеяния а_р=а₁₂+((а₁+а₂)/3) (недостаток: есть предел ниже которого уменьшать а_р нельзя уменьшение сопротивления изоляции каркаса катушки).

3. Изменение (уменьшение) β=π*d₁₂/l_ст (недостаток: растут габаритные размеры трансформатора).

19. Постоянна ли «машинная постоянная»?

С_А – машинная постоянная. Она прямо пропорциональна эл.магнитной мощности и обратно пропорциональна эл.магнитной нагрузке А и индукции в зазоре В_δ (АД, СМ) или индукции в стержне В_ст (трансформатор). С_А ≡ Р_эм / (А В_δ) Т.к. при расчетах В_ст = 1,6 Тл, В_δ = 0,7-0,8 Тл, то уменьшение индукции приводит к увеличению количества стали, а увеличение индукции ведет к потерям в стали и увеличению реактивной мощности.

Р_i = α_δ * П² * D² * L_δ * B_δ * A * n,

Р_i / n* D² * L_δ = α_δ * П² * B_δ , n* D² * L_δ / Р_i = 1/ α_δ * П² * B_δ = С_А.

Машинная постоянная не постоянна. Зависит от степени защиты и способа охлаждения (т.е. примерно постоянна для группы машин одной степени защиты и охлаждения).

20. Как следует проектир-ть асинхр. Двигатель с повыш. Перегружаемостью?

Перегружаемость это отношение М_max к М_ном. К = М_max/ М_ном , М ≡ U² / X_k

1 . Изменение напряжения.

U↑ ≡ E↑ = 4.44 W K_об f Ф↑ =› ∆Р_мг ↑ ≡ В² f , η ↓, Ө↑, cos↓.

Машина пошла в насыщение следовательно изменяется в меньшую сторону индуктивные сопротивления взаимной индукции (см. схему замещения) R_m↑ а X_m↓. Из-за насыщения зубцов , т.к. I₁↑ сл-но X_к↓ сл-но S_кр↑ = r₂^/ / X_к↓

2.Изменение X_к .

X = W² * L_δ/pq * ∑ λ.

2.1 Изменим число витков: U ≡ E = 4.44 W↓ K_об f Ф↑ это не в широких пределах примерно5% т.к. насыщение.

2.2. Изменение проводимости:

∑ λ = пазовой (самая большая), лобовой, высших гармоник и скоса. Изменяем пазовую проводимость: λ_п = h/3b. Ширина зубца такая, чтобы индукция не больше 1.8 Тл. Если паз не получается расширить, то нужно изменить обмотку.

t₁↓ = ПD/Z₁↑ , Z₁↑ = 2pmq↑ , а увеличение q (число пазов на полюс и на фазу) это очень плохо.

; .

Критический момент не зависит от активного сопротивления ротора, но зависит от подведенного напряжения. При уменьшении U₁ снижается перегрузочная способность асинхронного двигателя.

Если значение тока ротора по выражению (12.25) подставить в (13.13), то получим формулу электромагнитного момента асин­хронной машины (Н м):

М =