Пример расчета (диаграмма Потье)

Диаграмма Потье строится с целью определения тока возбуждения, необходимого для обеспечения номинального режима работы турбогенератора с учетом насыщения магнитной цепи. С построением диаграммы Потье можно ознакомиться в [9, с. 668-671].

Диаграмма Потье для рассматриваемого примера представлена на рис. 6.1. Построение диаграммы проводится в следующем порядке.

6.1.1. На основании данных (табл. 4.2) строится в относительных единицах характеристика холостого хода (кривая 1) в масштабе: для напряжения мм/о. е., для тока – мм/о. е. К характеристике холостого хода (ХХХ) проводится касательная (прямая 2).

Через т. 0 – начала координат радиусом 100 мм ( ) проводится дуга. На оси ординат откладывается значение коэффициента мощности и параллельно оси абсцисс проводится прямая линия до пересечения с дугой в т. а. Линия 0а определяет направление вектора тока статора .

Из точки перпендикулярно вектору тока проводится вектор падения напряжения на индуктивном сопротивлении Потье

мм.

Проводится вектор (ЭДС за индуктивным сопротивлением Потье) и по характеристике холостого хода (ХХХ), как показано на рис. 6.1, определяется ток в обмотке возбуждения , соответствующий ЭДС .

К оси абсцисс под углом (рис. 6.1) откладывается вектор и из конца этого вектора параллельно вектору тока статора проводится вектор тока реакции якоря, приведенный к обмотке возбуждения,

мм.

Сумма векторов и дает значение тока возбуждения при номинальной нагрузке 2,44 о. е.

или

А,

где – ток возбуждения в режиме холостого хода п. 4.1.44.

6.1.2. Плотность тока в обмотке возбуждения, А/мм²,

в пазовой части

,

в лобовой части

.

Рис. 6.1. Диаграмма Потье

Убеждаемся, что плотность тока в пазовой и лобовой части обмотки возбуждения соответствуют допустимым значениям для турбогенераторов типа ТВФ. Если плотность тока превышает или ниже допустимых значений на 15–20%, то необходимо пересмотреть размеры паза ротора.

6.1.3. Номинальное напряжение на кольцах обмотки возбуждения

В,

с учетом падения напряжения на щетках

В.

Для обеспечения достаточной механической прочности изоляции обмотки возбуждения напряжение возбуждения должно быть менее 400 ... 600 В.

6.1.4. Номинальная мощность возбудителя

кВт.