Приведение обмоток электрических машин

Date: 2015-10-07; view: 586.

Системы относительных единиц

Все параметры ЭМ выражаются в долях базовых величин. Это позволяет сравнивать характеристики машин разной мощности. Все величины имеют одинаковый порядок, что существенно влияет на точность расчётов на ЭВМ. Упрощаются системы уравнений. Совпадают численные значения разных физических величин, например: L_ое=X_ое, F_ое=Y_ое, U_ое=E_ое.

Базовые величины:

I_б=I_нм, U_б=U_нм – амплитудные величины фазных номинальных тока и напряжения статора. Поэтому при номинальном питающем напряжении и номинальной нагрузке:

I_{1м ое}=I_1м/I_б=1ое; U_{1м ое}=U_1м/U_б=1ое.

Р_б=S_н – номинальная полная мощность ЭМ. Соответственно для номинального режима: P_2ое=P₂/P_б=cosj_н×h_н ое.

f_б=f_н - номинальная частота сети. Или в номинальных условиях:

f_1ое=f₁/f_б=1 ое.

w_б=2pf_б=w₁– угловая частота, w_1ое=w₁/w_б=1 ое.

Z_б=U_б/I_б=U_н/I_н – базовое сопротивление, используется для определения относительных величин активных и индуктивных сопротивлений обмоток ЭМ;

L_б=Z_б/w_б – базовая индуктивность;

М_б=Р_б/w_б×p – базовый момент;

Y_б=U_б/w_б=L_б×I_б – базовое потокосцепление;

t_б=1/w_б – базовая единица времени – время, за которое синхронно вращающийся ротор поворачивается на 1 эл. рад;

Целесообразность приведения обмоток определяется удобством расчёта, т.к. в процессе приведения магнитная связь заменяется электрической связью. При этом для обмоток ротора и статора применяется единая система относительных единиц.

В общем случае обмотки статора и ротора имеют несовпадающие численно параметры (w₁¹w₂, m₁¹m₂, разные законы распределения обмоток). Чаще роторная обмотка приводится к статорной, при этом обмотка ротора заменяется приведённой, с параметрами совпадающими со статорной обмоткой (w₂^¢=w₁, m₂^¢=m₁).

Критерий приведения – инвариантность энергетических процессов.

Коэффициенты приведения:

k_i=I₂^¢/I₂, k_u=U₂^¢/U₂, k_z=Z₂^¢/Z₂=k_u/k_i. (5.1)

Основные подходы к определению коэффициентов приведения обмоток ЭМ:

А) исходя из равенства основных гармоник МДС приведённой и реальной обмоток – используется для обмоток ЭМ с постоянным воздушным зазором (обмотки ротора АД, демпферные обмотки СМ)

Б) исходя из равенства основных гармоник магнитной индукции в воздушном зазоре, созданных приведённой и реальной обмотками (обмотки возбуждения СМ).