Расчет полей-3.6

Применение полевых методов в электромагнитных расчетах электрических машин

3.6.Результаты моделирования

( 1 2 )

По данным, приведенным в таблицах 3.1-3.3, можно судить о степени совпадения результатов расчета по традиционным методикам и моделирования. Детальная оценка точности как существующих методов расчета, так и конечно-элементных моделей, не является нашей задачей – эта большая работа требует обязательного привлечения экспериментальных данных и решения численным методом ряда полевых задач, имеющих известное аналитическое решение, поэтому данные, приведенные в таблицах, следует рассматривать только как иллюстрацию возможностей рассмотренных здесь моделей.

Таблица 3.1

Результаты расчета и моделирования холостого хода генератора №1

Величины и коэффициенты, размерности, обозначения		1	2	3	4
Коэффициент формы поля возбуждения	k_f	1,06	1,093^*1)	1,099^*1)	1,088^*1)
Коэффициент потока возбуждения	k_Ф	1,047	1,015	1,017	1,016
Расчетная индукция в зазоре, Т	B_δ	0,758	0,754^*1)	0,734^*1)	0,741^*1)
Амплитуда основной гармоники индукции, Т	B_δ₁_m		0,824	0,806	0,810
Магнитное напряжение в зазоре , А	F_δ	12424	12776^*2)	12508^*2)	12568^*2)
Индукция на 1/3 высоты зубца статора, Т	B_z_1/3	1,66	1,23^*3)	1,21^*3)	1,21^*3)
Индукция на 1/3 высоты зубца статора, Т	B_z_1/3	1,66	1,63^*3)	1,59^*3)	1,60³⁾
Напряженность поля в зубце статора, А/м	H_z_1/3	7350	5969	4681	4944
Магнитное напряжение в зубце статора, А	F_z₁	919	625^*4)	525^*4)	551^*4)
Индукция в ярме статора, Т	B_a₁	1,24	0,90	0,89^*3)	0,89^*3)
Индукция в ярме статора, Т	B_a₁	1,24	1,19	1,17^*3)	1,17^*3)
Напряженность поля в ярме статора, А/м	H_a₁	615	521	488	486
Магнитное напряжение в ярме статора, А	F_a₁	65	122^*5)	112^*5)	120^*⁵⁾
Магнитное напряжение зазора и зубцовых зон, А	F₁	13421	13400	13090	13003
Индукция в сердечнике полюса, Т	B_m	1,45	1,28	1,24	1,26
Напряженность поля в сердечнике полюса, А/м	H_m	1750	1026	932	962
Магнитное напряжение в сердечнике полюса, А	F_m	438	219	214	208
Магнитное напряжение в стыке полюса, А	F_δm	515	497	484	487
Магнитное напряжение полюса ротора, А	F₂	952	691	667	672
Суммарное магнитное напряжение на полюс, А	F_f	14374	14371^*6)	13954^*6)	14052^*6)
Поток в основании полюса, Вб	Ф_m	0,328	0,306	0,299	0,300
Поток в зазоре на полюсном делении, Вб	Ф	0,241	0,240	0,235	0,236
Ток возбуждения, А	I_f	449	449	436	439
ЭДС холостого хода (расчет по B_δ₁) , В	E_хх.ф	6060	6218	6081	6112
ЭДС холостого хода (расчет по потокосцепл.) , В	E_хх.ф		6151	6018	6049

Обозначения столбцов: 1 – расчет по традиционной методике; 2 - моделирование при расчетном токе возбуждения; 3 – моделирование при k_E = 1 при определении ЭДС по основной гармонике поля в зазоре; 4 - моделирование при k_E = 1 при определении ЭДС по потокосцеплениям фаз.

^*1) – индукция B_δ найдена как среднее значение на зубцовом делении статора, находящемся напротив середины полюса;

^*2) – определено на участке зазора под зубцом статора, находящимся напротив середины полюса;

^*3) – верхнее значение индукции («измеренное» на модели) соответствует материалу сердечника со скорректированной кривой намагничивания, нижнее получено делением этого значения на коэффициент заполнения сердечника сталью (с учетом вентиляционных каналов) k_с = 0,76;

^*4) – определено интегрированием касательной составляющей напряженности поля по высоте зубца;

^*5) – определено интегрированием касательной составляющей напряженности поля по средней силовой линии поля в ярме;

^*6) – полный ток на участке модели, соответствующем сечению обмотки возбуждения.

Данные модельного эксперимента представляют одно из полюсных делений. Средние значения для всех полюсных делений на периоде первоначальной обмотки мало, на 2-3%%, отличаются от приведенных в таблице.

Таблица 3.2

Результаты расчета и моделирования холостого хода генераторов №2 и №3

	Генератор №2		Генератор №3
	1	2	1	2	3
B_δ	0,738
B_δ₁_m	0,773	0,759	0,858	0,901	0,854
F_δ	3250	3075	58602	61850	58566
B_z_1/3	1,48	1,45	1,54	1,50	1,44
H_z_1/3	2710	2489	5100	3887	2365
F_z₁	184	219	1056	740	477
B_a₁	1,37	1,43	1,41	1,42	1,33
B_m	1,40	1,45
F_δm	336	336
F_f	3900	3900	64943	64950	60720
Ф_m	0,0728	0,0700	5,500
Ф	0,0642	0,0680	4,438	4,306	4,080
I_f		125,8	1031	1031	963,8
E_хх.ф по B_δ₁	3640	3881	9093	9584	9085
E_хх.ф поΨ		3835		8940	8459

Назад Продолжение