DSCF1268

7.

DOBÓR WSTĘPNY

KONSTRUKCYJNYCH PARAMETRÓW MASZYN PRĄDU PRZEMIENNEGO

7.1. Parametry wyzyskania objętości maszyny

W punkcie 1.4 wyjaśniono konieczność wprowadzania na wstępie projektowania. oprócz zbioru X_t wartości parametrów zadanych lub postulowanych, także podzbioru łg obejmującego oszacowane wartości części parametrów poszukiwanych — tj. stanowiących podzbiór zerowego przybliżenia w iteracyj-nym procesie obliczeniowym. W wyniku kolejnych iteracji obliczeń projektowych otrzymuje się ciąg uściślonych wartości tych parametrów — tj. uzyskuje się podzbiory Y\, Yj, Y*^-1, wprowadzane jako wejściowe do drugiej, trzeciej,k-tęj iteracji. Dobierając trafnie zestaw oraz wartości parametrów podzbioru zerowego przybliżenia Y$, można liczbę iteracji k obliczeń projektowych zmniejszyć, a tym samym wcześniej zakończyć proces projektowania.

Parametry cofane (rekursywnej, których wartości uzyskane na końcu jednej iteracji są podstawiane na początek następnej iteracji, mogą dotyczyć:

—    wymiarów maszyny, np. średnicy rdzenia, długości rdzenia, długości szczeliny,

—    parametrów uzwojenia, np. liczby zwojów;

—    parametrów zależnych od wymiarów maszyny, charakteryzujących niektóre jej właściwości, jak np. współczynnika sprawności, współczynnika mocy, parametrów wyrażających wyzyskanie materiałów.'

Pomocne we wstępnym doborze wymiarów głównych maszyny, tj. średnicy wewnętrznej d, oraz długości 1, rdzenia stojana są tzw. „stale” oraz parametry wyzyskania. W rozwoju teorii projektowania maszyn elektrycznych dużo wysiłku poświęcono poszukiwaniom uniwersalnego parametru i takiego sposobu jego wyrażenia za pomocą wymiarów głównych oraz danych znamionowych maszyny, którego wartość byłaby dla wszystkich maszyn taka sama. Stąd wywodzi się nazwa stola maszynowa, do której dodaje się nazwisko badacza proponującego sposób jej obliczenia. Mimo że zaproponowane stale nie mają takiej samej wartości nawet dla maszyn należących do tego samego typoszeregu i że badania nad dalszym poszukiwaniem stałej maszynowej straciły na znaczeniu wobec zmian w metodologii projektowania, wynikających m.in. z wdrożenia komputerowej techniki obliczeniowej, to wyrażone za ich

pomocą doświadczenie nagromadzone przez bardzo wielu teoretyków i twórczych projektantów ma nadal duże znaczenie.

Stałej maszynowej poszukiwano zarówno na podstawie przesłanek teoretycznych, jak również empirycznie — analizowano związki między wymiarami a parametrami znamionowymi wykonanych maszyn. Do pierwszej grupy należą m.in. następujące stałe:

— Stola maszynowa Arnolda

d²lji

^C* ⁼ lf    i|

w której: d — średnica przyszczelinowa rdzenia twomika; I, — zastępcza długość rdzenia — zależność (7.44); n — prędkość obrotowa; S, — moc wewnętrzna pozorna (zależność (7.8)).

Stała C_A ma wartość stałą dla geometrycznie podobnych maszyn, o takiej samej indukcji maksymalnej w szczelinie oraz o takim samym prądowym obciążeniu liniowym powierzchni twomika — zależność (7.30). Jej wartość daje pogląd na objętość materiałów czynnych maszyny przypadających na jednostkę elektromagnetycznego momentu obrotowego.

—    Stola maszynowa Vidmara

C_v = C_Ad = ^    (7 2)

ma wartość stałą dla geometrycznie podobnych maszyn, o takiej samej indukcji maksymalnej w szczelinie oraz o takich samych gęstościach prądu w uzwojeniach.

—    Stała maszynowa Essona

(7.3)

i c_A mm

jest nazywana także stalą wyzyskania maszyny. Jej wartość zwiększa się bowiem wraz ze zwiększeniem indukcji oraz prądowego obciążenia liniowego w maszynie.

— Stała maszynowa Emdego

(7.4)

1 S,

ĆPljn

jest proporcjonalna do stałej Essona; ma jednak bardziej przejrzystą interpretację fizyczną — porównaj zależność (7.15).

— Stała maszynowa Postnikowa

Cpo = x

(7.5a)

przy czym: r — podziałka biegunowa; hq — głębokość żłobka twomika; p —