220 (39)

220 _7 Dobór wstępny konstrukcyjnych parametrów m*sz

220 _7 Dobór wstępny konstrukcyjnych parametrów m*sz

Tablica Ż& Zaleśaośd d, = f(dj Troszyn o różnej Krabie per biegunów, wg [6]

Rodzaj maszyny	Liczba par biegunów	Średnica zewnętrzna dm mm	Zależność do obliczania średnicy dm mm
Indukcyjna	1	80+ 360	d,~0.61d„-4
		ponad 360+750	d.= 0,485rf„+28
	2	80—520	d, m 0,68d„-5
		ponad 520—990	d. - 0.56d„ + 60
	3	80+590	d, = 0.72d„-3
		ponad 590+ 990	d, «0,6rf„ + 82
	4	80+ 590	d, = 0,72rf„-3
		ponad 590+ 990	d, >= 0,6d„+100
	5 i 6		d. -0,6d„+110
Synchroniczna	2	—'^1	d, = 0,69d„+6
	3 i 4	—	d. = 0>72d„+43
	316	—	d, = 0,73dJł+69

prędkości zależą zarówno wartości siły odśrodkowej, a więc naprężeń mechanicznych w wirniku, jak i względna prędkość strugi czynnika chłodzącego w szczelinie — a zatem zdolność odprowadzania ciepła z przy szczelinowych powierzchni rdzeni stojana oraz wirnika.

B. Siła odśrodkowa, w N, działająca na kilogram masy umieszczonej na obwodzie wirnika wyraża się zależnością

'--Hm)'-    ⁽⁷²²⁾

przy czym: n — prędkość obrotowa, w obr/min; r₀ — odległość środka ciężkości masy od osi obrotu, w cm.

Oznacza to, że np. w turbogeneratorze o średnicy wirnika równej 100 cm podczas probierczej prędkości obrotowej 3600 obr/min na kilogram masy umieszczonej na obwodzie działa siła odśrodkowa 71280 N. Naprężenia promieniowe oraz styczne wywołane w wirniku siłą odśrodkową są tak duże, że ze względów wytrzymałościowych nie można przy obecnym stanie metalurgii wykonać turbogeneratora o średnicy wirnika większej niż ok. 115 cm. Z tych samych powodów prędkość liniowa na obwodzie wirnika nie może przekroczyć wartości maksymalnej zależnej od jego konstrukcji. Dopuszczalne prędkości maksymalne wirników składanych z wykrojów wynoszą 120-+190 m/s. Maksymalna podziałka biegunowa, w cm, takich maszyn wyraża się zatem zależnością

(7.23)

(120+190) —

w której: n_N — prędkość obrotowa znamionowa; n_p — prędkość obrotowa probiercza wg tab. 2.1.

Stąd maksymalna dopuszczalna średnica rdzenia stojana

-(120-7-190)— +25

* «„

(7-24)

przy czym 5 — szczelina między stojanem a wirnikiem (p. 7.4).

Im większa jest prędkość probiercza w porównaniu z prędkością znamionową, tym bardziej jest ograniczona średnica maszyny, ta okoliczność ma

szczególnie istotne znaczenie przy projektowaniu hydrogeneratorów.

C. Jednym z podstawowych parametrów znamionowych niektórych maszyn elektrycznych — jak np. współpracujących z maszynami tłokowymi, napędzających urządzenia o udarowym momencie hamującym, hydrogeneratorów — jest osiowy moment bezwładności J lub moment zamachowy GD¹¹¹ wirnika. Wielkości te są do siebie proporcjonalne

(7.25a)

przy czym; m — masa; R — promień; G — ciężar, g — przyspieszenie ziemskie; D — średnica.

Jeżeli wyrazić moment zamachowy w kG - m² oraz moment bezwładności w kg - m², to dla tego samego wirnika

GD² = 4J

(7.25b)

Osiowy moment bezwładności pełnego walca o średnicy d i długości l, jednorodnego pod względem gęstości 6, którego element masy dm = 2ic£lrdr, wyraża się wzorem

o

Wimik maszyny elektrycznej jest walcem niepełnym oraz niejednorodnym. Mimo to w obliczeniach przybliżonych stosuje się zależność (7.26), przyjmując zastępczą gęstość oraz zmieniając wykładnik potęp przy średnicy d.

Na przykład przybliżoną wartość momentu bezwładności, w kgm², wirnika wolnobieżnej maszyny synchronicznej dużej mocy otrzymuje się z zależności

J »^6.4d_T^{5 S}l,-10^ł

(7.27)

¹¹ Dla momentu zamachowego zastosowano stare oznaczenie.