Универсальной характеристики

Расчет МДС главных полюсов производится только для номинального режима, т. е. при Ф„ом. Все другие точки кривой намагничивания строятся по универсальной характеристике (см. гл. 2), для чего определяется коэффициент насыщения магнитной системы

По универсальной характеристике для соответствующей серии электро-• двигателей при токах:

Если мощность турбины, полученная по зависимости (21.3), меньше номинальной, т. е. УУт<Л^0т, то необходимо увеличить принятый диаметр D\ до его ближайшего большего стандартного размера с соответствующим уточнением области использования турбины на ее главной универсальной характеристике. Указанное увеличение DI может привести к превышению ее мощности, т. е. Л^Т>М>Т. В этом случае установленная мощность ГЭС также увеличивается, т. е. принимается по основному оборудованию.

В этом случае на главной универсальной характеристике рассматриваемого типа турбины в качестве ограничения принимается такое открытие направляю-548

где ^ — отметка уровня нижнего бьефа над уровнем моря, м; k — коэффициент запаса, равный 1,1; а — кави-тационный коэффициент, принимаемый по главной универсальной характеристике на пересечении изолиний о с напорной характеристикой H(Q) при НПУ или с линией ограничения пропускной способности и расчетного по мощности напора.

При выборе параметров радиально-осевой турбины область использования рассматриваемых вариантов ограничена линией 5%-ного запаса мощности, нанесенной на главной универсальной характеристике.

Предположим, что в рассматриваемом зимнем суточном графике нагрузки (см. 21.1) ГЭС работает установленной мощностью в течение t, ч. По напору ГЭС в это время и среднему коэффициенту мощности k=8,2 находятся пропускная способность ГЭС, а по числу агрегатов — расход одной турбины и приведенные значения расхода воды Q'i и частоты вращения n'i. По этим значениям рассматриваемая режимная точка помещается в область работы ГЭС на главной универсальной характеристике, что определяет к. п. д., по которому уточняются мощность и выработка энергии исследуемого режима. Так же находится выработка энергии остальных режимных точек рассматриваемого и других графиков нагрузки за остальные сезоны года. В результате получим годовую выработку энергии, которая может быть сопоставлена с аналогичным показателем других вариантов оборудования, различающихся не только по типу турбин, но и по их значениям D\, n, т.

линии ограничения их пропускной способности. Для турбин двойного регулирования ограничение пропускной способности принимается следующим образом. От точки 0 ( 21.8), где на главной универсальной характеристике пересекаются линия угла поворота лопастей рабочего колеса <р и линия открытия направляющего аппарата о0) до верхней напорной характеристики проводится линия Od ( 21.8), определяемая установленной мощностью ГЭС по генераторам. Ограничение Ое от точки 0 до минимального напора ГЭС проводится по открытию направляющего аппарата ао.

На 21.10 и 21.11 даны главные универсальные характеристики обратимых радиально-осевых и диагональных гидромашин, полученные на основании модельных испытаний для ГАЭС с расчетным напором 100 м, диаметром рабочего колеса ?^=6,3 м и частотой вращения /г=150 об/мин. На 21.12 показана эксплуатационная характеристика обратимой радиально-осевой гидромашины, которая построена по ее главной универсальной характеристике. При этом получены оптимальные значения к. п. д. насосного и турбинного режимов в зоне работы на полную пропускную способность при равных частотах вращения рабочего колеса в обоих режимах.

Значения коэффициентов К.н и KQ принимаются по универсальной характеристике насоса. Значение DI округлим до ближайшего большего стандартного. Частоту вращения найдем как

а) По универсальной характеристике 2-63 имеем «0„= 1,5; Лмакс* определяем для минимального возможного статического момента Mzif = 0,5. Получим ямакс* =. 1,12. Определяем:

участок универсальной характеристики М (s) асинхронной машины.

В этих условиях направление тока в обмотке ротора не изменится, а следовательно, ротор будет развивать момент, противодействующий тормозному моменту, приложенному к валу машины. Последняя будет получать механическую энергию, подводимую со стороны вала, и электрическую энергию из сети. Это будет режим электромагнитного тормоза. График зависимости Л/в (s) при s > 1 является прямым продолжением характеристики двигателя и составляет третий участок универсальной характеристики Л/в (s) асинхронной машины.

В этих условиях направление тока в обмотке ротора не изменится, а следовательно, ротор будет развивать момент, противодействующий тормозному моменту, приложенному к валу машины. Последняя будет получать механическую энергию, подводимую со стороны вала, и электрическую энергию из сети. Это будет режим электромагнитного тормоза. График зависимости М (s) при .s > 1 является прямым продолжением характеристики двигателя и составляет третий участок универсальной характеристики М (s) асинхронной машины.

Для практического использования универсальной характеристики следует дополнительно иметь в виду следующие обстоятельства. Качество профиля v зависит от профиля и угла атаки а и определяется при продувках профилей в аэродинамических трубах. Оно представлено для каждого исследованного профиля в виде графиков ( 10-16). Часто эти же данные представляют в виде так называемой поляры ( 10-17), т. е. зависимости Cy — f(Cx), в которой угол атаки, задаваемый на практике весьма приближенно, использован в качестве параметра.

Естественная характеристика электродвигателя строится по данным универсальной характеристики электродвигателей краново-металлургической серии ( 2-12):

Зависимость вращающего момента от тока нагрузки определяется выражением (2.128) и при использовании универсальной характеристики уф (х<ь) расчет проводится на основании формулы

При наложении области использования турбин на главную универсальную характеристику радиально-осе-вых или пропеллерных турбин можно сразу получить совмещение линий ограничения пропускной способности и 5%-кого запаса мощности этих турбин. Но так как значения диаметров DI являются стандартными, с шагом в 30 или 50 см, то такое совмещение может не получиться. Поэтому необходима проверка соответствия номинальной мощности турбины NOT с ее значением Л^т на линии 5%-ного запаса главной универсальной характеристики. Эта проверка выполняется по формуле

няя линия ограничения ГЭС по напору и мощности генераторов пересекается пунктирными изолиниями коэффициента кавитации о, которые построены по соответствующим изолиниям главной универсальной характеристики рассматриваемого типа турбины ПЛ20/661.

Поправку Дя][ находят по формуле (8-10) при оптимальной частоте вращения п(опт и максимальному КПД и принимают ее постоянной для всех частот вращения. Для частоты вращения п'1м из универсальной характеристики находят значения КПД т]м и соответствующие им приведенные расходы QJ.

В реактивных турбинах затвором оказывается направляющий аппарат. При изменении его открытия расход и скорость воды в трубопроводе определяются пропускной способностью турбины, которая может быть найдена с помощью ее универсальной характеристики. Пользуясь универсальной характеристикой, определяют по формуле (19-25) относительный приведенный расход qi, а при отсутствии характеристики в приближенных расчетах вместо qi применяют величину а относительного открытия направляющего аппарата (19-23).

Для заданных параметров, согласно номенклатуре, следует выбирать турбину РО-75. Из универсальной характеристики ( 23-2) п'1опт = 80 об/мин, расчетный расход