FEMM 5Поиск
ФормулыФайлы

Часть V · Электрические машины → § 37 · ТВВ-320-2. Постановка и исходные данные

Занятие 37.1

Протокол ТВВ-320-2: какие числа являются исходными

Геометрия или результаты учебной модели ТВВ-320-2
Собственная учебная модель и сохранённые результаты. Статус и границы проверки указаны в тексте занятия; изображение не является снимком интерфейса FEMM.

Перед началом

Что нужно вспомнить перед началом

Место занятия в инженерной методике

Подготовительный этап методики · Восстановление электрических характеристик синхронного генератора

Последовательность решения, отчёт и критерии результата

От геометрии и обмоток переходят к потокосцеплениям и ЭДС, затем к характеристикам ХХ, КЗ, нагрузки и регулирования. Эти характеристики определяют требуемое возбуждение и допустимый электрический режим.

Результат этого этапа — проверенная постановка или воспроизводимая процедура перед серией расчётов.

Последовательность решения

  1. Обосновать постановку и способ измерения. Для характеристики запишите, что фиксировано: скорость, возбуждение, напряжение, нагрузка или мощность. Скоростная ЭДС восстанавливается из пространственного потокосцепления.

  2. Протокол ТВВ-320-2: какие числа являются исходными. Выполните действия практикума по его исходной таблице. Сопоставьте параметры протокола и модели: радиусы, воздушный зазор, активную длину, полюсность и источник возбуждения. Укажите, как они определяют последующий расчёт ЭДС.

  3. Ответить на вопрос по своим результатам. Сопоставьте контрольные величины, входы, версии и допуски.

Что включить в отчёт

Данные именно этого опыта. Сопоставьте параметры протокола и модели: радиусы, воздушный зазор, активную длину, полюсность и источник возбуждения. Укажите, как они определяют последующий расчёт ЭДС.

Оформление наблюдений. Таблица заданных и прочитанных из сохранённой модели параметров с единицами и объяснением их влияния на характеристику генератора.

Как обосновать результат

Точность и расхождения. Критерий этого этапа — соответствие исходным данным, топологии, назначениям и процедуре повторного открытия. Численный допуск поля здесь не назначают: поле ещё не является защищаемым результатом. Расхождения размеров и параметров фиксируйте с единицами и происхождением.

Вывод для устройства

Свяжите полученную характеристику с выбором возбуждения, регулированием напряжения или допустимым режимом; укажите, какие проверки нужны для полной машины.

Границы вывода. Каждая характеристика требует своих независимых условий и скорости. Двумерный срез, заданные токи и статическое поле не подтверждают автоматически режим на сеть, устойчивость и полную мощность реального генератора.

Теория и вывод формул

Как отличить протокол машины от параметров исследовательской модели и результатов расчёта?

Обозначения и единицы

Нормировки, общие обозначения и единицы курса. Обозначения конкретной задачи приведены рядом с формулами.

Указатель формул этого занятия
  1. (37.1) · Базы трёхфазной системы
  2. (37.2) · Базы трёхфазной системы
  3. (37.3) · Базы трёхфазной системы
  4. (37.4) · Базы трёхфазной системы
  5. (37.5) · Базы трёхфазной системы
  6. (37.6) · Базы трёхфазной системы

Модель и обозначения

Занятие 1 из 36 в цикле ТВВ-320-2.

Документированная учебная модель; заводская точность не заявляется. Новых полевых расчётов при подготовке публикации не выполнялось.

Общие обозначения цикла ТВВ-320
Таблица 37.1. Обозначения и единицы
ВеличинаФизический смыслЕдиница СИ
θm; θeМеханический и электрический углы; \theta e=p\theta mрад
pЧисло пар полюсов; для ТВВ-320-2 p=11
ULL; IЛинейное напряжение и фазный ток RMS основной симметричной составляющейВ; А
id; iq; IfАмплитудные токи d–q и постоянный ток возбужденияА
λd; λq; λfПотокосцепления в согласованной нормировкеВб·виток
Pg; Qg; TОтдаваемые активная и реактивная мощности; момент против часовой стрелкиВт; вар; Н·м

Происхождение числа входит в постановку задачи

ТВВ-320-2 рассматриваем в исходном исполнении 300 МВт, 353 МВ·А, 20 кВ, 50 Гц и 3000 об/мин. Число 320 в обозначении не используется как значение мощности. Заявленное изготовителем значение относится к конструкции и оговорённым условиям испытания; число, записанное во входном файле исследователя, описывает его модель; число из ANS является результатом конкретной дискретизации и решателя. Эти три утверждения имеют разную доказательную силу.

В РД 34.45.611, печатная с. 14 (PDF с. 15), подтверждаются 300 МВт, 20 кВ, ток статора 10200 А, \cos \varphi =0{,}85, активная длина 6000 мм, диаметры 1075/1265/2590 мм, зазор 95 мм, 54 паза статора и 36 рабочих пазов ротора при 52 делениях. Размер проводника ротора 14×28 мм также указан непосредственно. Подробный профиль паза и расположение каждой стороны обмотки требуют дополнительных чертежей.

В том же первоисточнике сечение паза ротора записано как 32,5×149,5 мм; в исследовательских входах высота равна 164,5 мм. Таблица 2-32 справочника под редакцией Г. В. Ростика (печатная с. 95, PDF с. 105) независимо подтверждает 113{,}25+35+16{,}25=164{,}5 мм, а таблица 2-33 на с. 97 — полную глубину E=164{,}5 мм. Это усиливает обоснование выбранного входа, но расхождение с РД следует сохранить. Нельзя выбирать размер по тому, какое значение даёт более правдоподобную ЭДС. Полный профиль и концы размерных линий всё ещё требуют сверки.

Таблица происхождения должна содержать имя параметра, значение, единицу, документ, страницу или строку таблицы, SHA-256 исходного файла и статус: подтверждено первоисточником, документированный вход модели, расчётная величина либо пробел. Наличие хеша подтверждает неизменность файла, но не достоверность содержащегося в нём утверждения.

Базы трёхфазной системы

  1. Для симметричной звезды линейный ток равен фазному, а линейное действующее напряжение в √3 раз больше фазного.

    S_b=3U_{\mathrm{ph},b}I_b=\sqrt3U_{LL,b}I_b
    (37.1)
  2. Это действующее фазное напряжение. Его нельзя напрямую сравнивать с амплитудой первой гармоники ЭДС.

    U_{\mathrm{ph},b}=\frac{20000}{\sqrt3}=11547{,}0054\ \mathrm V
    (37.2)
  3. Базовый ток из S и U немного отличается от округлённого заявленного изготовителем 10200 А. Оба значения сохраняем с собственным смыслом.

    I_b=\frac{353\cdot10^6}{\sqrt3\cdot20000}=10190{,}2323\ \mathrm A
    (37.3)
  4. База сопротивления определяется из согласованных S и U; делить линейное напряжение на фазный ток здесь нельзя.

    Z_b=\frac{U_{\mathrm{ph},b}}{I_b}=\frac{U_{LL,b}^2}{S_b}=1{,}13314448\ \Omega
    (37.4)
  5. Индуктивность получается из базы реактивного сопротивления при 50 Гц; это база, а не измеренная индуктивность машины.

    L_b=\frac{Z_b}{2\pi f}=3{,}60691089\cdot10^{-3}\ \mathrm H
    (37.5)
  6. Выбираем пиковую базу потокосцепления, согласованную с амплитудно-инвариантным dq. Величину в относительных единицах всегда сопровождаем описанием базы.

    \lambda_{b,\text{амп}}=\frac{\sqrt2 U_{\mathrm{ph},b}}{2\pi f}
    (37.6)
Таблица 37.2. Обозначения и единицы
ВеличинаФизический смыслЕдиница СИ
S_bтрёхфазная база полной мощностиВ·А
U_{LL,b}действующее линейное напряжениеВ
I_bдействующий фазный токА
λполное фазное потокосцеплениеВб·виток

Ограничения и происхождение методики

Полный протокол не завершён: см. восемь вопросов readiness.json.

Реестр формул и библиография в файлах занятия отделяют собственные выводы от доступных первоисточников. Недоступные тексты и текстовое распознавание PDF не объявлены полной визуальной проверкой.

Ожидаемый результат этапа

Порядок выполнения — в практикуме.

Ответ: Протокол с единицами, ссылками на страницы и статусом каждого входа; согласованные базы сравнения.

Проверка: Полный протокол не завершён: см. восемь вопросов readiness.json.

Практикум в FEMM 5

Протокол ТВВ-320-2: какие числа являются исходными

Таблица 37.3. Исходные данные практикума
Исходная величинаЗначениеЕдиница
U ф, RMS11550В
I б, RMS10190А
Z б1,133Ом
  1. Откройте machine.json: прочтите status и provenance перед использованием чисел.
  2. Сопоставьте geometry с РД и с readiness.json. Размер с неразрешённым расхождением не отмечайте подтверждённым.
  3. Запустите run_basics.py во встроенном Python. Сопоставьте current_base_rms_A с расчётом на бумаге.
  4. Создайте собственную таблицу происхождения: отдельно протокол, входы модели, численные настройки и результаты.

Оценка результата

Как отличить протокол машины от параметров исследовательской модели и результатов расчёта?

  1. Сопоставьте контрольные величины, входы, версии и допуски.

Самостоятельная работа

Вычислите расхождение между I б и 10200 А. Объясните округление, не меняя протокол. Для пяти размеров приведите точное место источника и статус.

Критерий выполнения: Соблюдены определения, единицы, условия и критерии занятия. Полный протокол не завершён: см. восемь вопросов readiness.json.

Литература

Полные библиографические описания

Пояснения и типичные ошибки
Какие ограничения необходимо сохранить в выводе?

Полный протокол не завершён: см. восемь вопросов readiness.json.

На что обратить внимание

  • Принять 320 МВт из обозначения: обнаруживается сравнением с заявленной изготовителем строкой 300 МВт.
  • Считать исходный ANS эталоном новой программы: отсутствие независимого построения и сходимости делает такое сравнение круговым.
  • Записать DOI как доказательство всех параметров: первоисточник должен содержать именно нужную машину и величину.
НИУ «МЭИ» · Кафедра ЭМЭЭА · Учебное пособие по FEMM 5 · Теория, вычислительный эксперимент и проверка результата.

Файлы занятия

Статус, проверки и источники

Поиск по пособию

    Разделы

    На этой странице