5. MASZYNY ELEKTRYCZNE 342
obrotowej maszyny i pominięciu wpływu zmian stopnia nasycenia elementów obwodu magnetycznego oraz prądów wirowych na procesy przejściowe [5.16].
Parametry maszyny w stanach nieustalonych
Siała czasowa obwodu wzbudzenia maszyny obcowzbudnej lub bocznikowej (p. 5.5.6.1 oraz 5.5.7.1) jest określona wzorem
|
T Ls T Rs ! Rf + R rcs + R0. 1 Rr+R,CR + R„. | |
|
(5.1 lOa) | |
|
zaś stała czasowa uzwojenia wzbudzającego | |
|
Lr Tr = —— r Rf |
(5.1 lOb) |
przy czym: Lf, R;—odpowiednio indukeyjność oraz rezystancja uzwojenia wzbudzającego; Rrcg — rezystancja regulatora w obwodzie wzbudzenia; Roz — rezystancja obwodu zewnętrznego, tj. przewodów sieci i źródła zasilania.
Stała czasowa 7} jest tym większa, im większa jest moc znamionowa maszyny. Zależy ona od wielu parametrów' konstrukcyjnych, m.in. od szczeliny powietrznej między stojanem a wirnikiem. Orientacyjne wartości tej stałej podano na rys. 5.83.
Rys. 5.83. Stała czasowa uzwojenia wzbudzającego Tf maszyny bocznikowej lub obcowzbudnej w zależności od mocy znamionowej i liczby biegunów (wartości orientacyjne)
Stała czasowa obwodu twornika jest wyrażona zależnością
(5.11 la)
zaś stała czasowa uzwojeń w obwodzie twornika — wzorem
(5.11 lb)
T = ——
przy czym: L„ — indukcyjność uzwojeń w obwodzie twornika; Loz — indukcyjność w obwodzie twornika na zewnątrz maszyny; S R„ = R„ + Rpk + Rk + Rfs — suma rezystancji uzwojeń w obwodzie twornika, oznaczenia jak w zależności (5.105); Roz — rezystancja w obwodzie twornika na zewnątrz maszyny.
Stała czasowa Ta w maszynach z biegunami komutacyjnymi jest większa niż w maszynie o takich samych parametrach znamionowych, ale bez biegunów komutacyjnych: w maszynie zaś skompensowanej — jest znacznie mniejsza niż w maszynie bez uzwojenia kompensacyjnego.
Orientacyjne wartości stałej czasowej Ta otrzymuje się z następujących wzorów:
— maszyny bez uzwojenia kompensacyjnego
— maszyny z uzwojeniem kompensacyjnym
(5.112a)
(5.112b) w których: d„ — średnica rdzenia twornika, m; p — liczba par biegunów; /„ — długość rdzenia twornika, m.
Stała czasowa elektromechaniczna maszyny jest określona wzorem
(5.113a)
Jl.Ra JXRartN (c4>)2 Mjy
w którym
Np
2na
(5.113b)
(5.111).
przy czym: J — osiowy moment bezwładności wirnika; <t> — strumień magnetyczny główny; JOJł—prąd twornika znamionowy; MlV—elektromagnetyczny moment obrotowy znamionowy; N—liczba prętów uzwojenia twornika; p — liczba par biegunów; a—liczba Par gałęzi równoległych w uzwojeniu twornika; pozostałe oznaczenia jak w zależności
Elektromechaniczna stała czasowa zależy od średnicy twornika, proporcji wymiarów głównych oraz od stopnia wyzyskania elementów czynnych — zwłaszcza od gęstości
Jeżeli w obwodzie twornika znajdują się ponadto elementy o całkowitej rezystancji Roz> 0 elektromechaniczna stała czasowa obwodu
Prądu w uzwojeniach oraz od indukcji w szczelinie. Dla typowych maszyn prądu stałego 0 moęy większej niż ok. 5 kW stała Tem= 10-^25 ms.
SR
(5.113c)