1.2. Расчет намагничивающей обмотки

Количество витков намагничивающей обмотки определяется по формуле:

где U – действующее значение напряжения на намагничивающей обмотке, В;

f - частота подводимого напряжения, Гц;

Q - поперечное сечение спинки статора, см²;

B - индукция, необходимая для создания соответствующего теплового режима, Т.

Принимая f = 50 Гц, получаем:

где: - осевая длина сердечника статора, см;

K - коэффициент заполнения для стали (для лакированной K = 0,93, для оклеенной бумагой K=0,9);

l - полная осевая длина сердечника статора с изоляцией и вентиляционными каналами, см;

n_КАН - число вентиляционных каналов;

l_КАН - ширина вентиляционного канала, см;

h_СП - высота спинки статора, см;

D_внеш - внешний диаметр сердечника статора, см;

D_внутр - внутренний диаметр сердечника статора, см;

h_зуб - высота зуба или глубина паза, см.

Приведенные геометрические размеры стали статора указаны на рис. П13.2

Рис. П13.2. Эскиз сердечника статора

Ток намагничивания (А) подсчитывается по формуле:

,

где F =  D₀ H₀ – полная намагничивающая сила (н. с.), А;

D₀ = D_внеш – h_СП - диаметр сердечника, соответствующий середине спинки статора, см;

H₀ - напряженность поля (действующее значение), А/см.

Полная мощность источника питания (кВ·А), необходимая для сушки, определяется по формуле:

Активная мощность (кВт), необходимая для сушки

P = p G

где р - удельные потери в стали сердечника собранного статора для данной индукции, Вт/кг;

G - масса сердечника статора без зубцового слоя, кг (зубцовый слой не учитывается, так как магнитный поток в нем весьма мал).

Принимая плотность  = 7800 кг/м³, получаем G в тоннах:

G = 24,5 D₀ Q · 10^-6.

Значения напряженности поля и удельных потерь в зависимости от индукции В приведены в табл. 10.

Сушка методом потерь в стали статора может применяться в сочетании с сушкой переменным током, равным 0,2-0,4 номинального тока статора, подаваемым в обмотку статора. При этом обмотка статора соединяется по схеме разомкнутого треугольника и присоединяется к части намагничивающей обмотки.

Напряжение, которое должно быть приложено к обмотке статора, определяется по формуле:

где U_НОМ - номинальное напряжение статора, В;

I_C - ток в обмотке при сушке статора, А;

I_НОМ - номинальный ток статора, А.

Таблица 10

Напряженность поля и удельные потери в стали статора генератора при сушке методом потерь в стали статора (усредненные данные)

Наименование	Значение параметров генератора при индукции, Т										Марка активной стали
	0,5		0,6		0,7		0,8		1,0
Для генераторов выпуска до 1958 г.
Напряженность поля, А/см		0,66-0,85		1,0-1,2		1,3-1,45		1,7-2,0		2,15-2,8
Удельные потери, Вт/кг		0,55		0,72		1,08		1,41		2,2	Э–4А; Э–4АА; Э-42
Для генераторов выпуска с 1958 г.
Напряженность поля, А/см:
линия проката стали сегментов поперек зубцов		0,5-0,6		0,8		0,9-1,0		1-1,2		1,3-1,5
линия проката вдоль зубцов		0,8-1,1		1,1-1,3		1,3-1,5		1,6-1,8		2,0-2,2	Э 320 (3412)
Удельные потери, Вт/кг:
линии проката поперек зубцов		0,4		0,6		0,8		1,05		1,6	Э 330 (3413)
линии проката вдоль зубцов		0,6		0,85		1,15		1,5		2,3
Примечание: Для генераторов выпуска до 1932 г. мощностью до 10000 кВ·А напряженность поля и удельные потери примерно в два раза больше.

Для быстрого подъема температуры в начале сушки значение индукции В рекомендуется принимать равным 0,7-0,9 Т. После подъема температуры индукцию следует снижать до такого значения, чтобы потери в стали покрывали потерю тепла при установившимся тепловом режиме. Значение индукции при установившемся тепловом режиме может быть снижено до 0,4-0,6 Т.

Снижение индукции может достигаться регулированием подводимого напряжения или увеличением числа витков намагничивающей обмотки при неизменном напряжении, подводимом к намагничивающей обмотке.

В табл. 11 приведены основные данные, необходимые для расчета намагничивающей обмотки. Данные относятся к турбогенераторам отечественного производства.

Расчет витков намагничивающей обмотки для генераторов других типов может быть выполнен по приведенному выше методу.

Значения напряженности поля в этом случае могут быть взяты соответственно того же порядка, что и приведенные в табл. 10.