Генератор синхронный.

Введение 5
1 Номинальные параметры 6
2 Определение размеров статора 7
3 Расчёт зубцовой зоны статора. Сегментировка 9
4 Расчёт пазов и обмотки статора 12
5 Выбор воздушного зазора. Расчёт полюсов ротора 15
6 Расчёт демпферной обмотки 17
7 Расчет магнитной цепи 18
8 Определение параметров обмотки статора для установившегося режима работы 24
9 Расчёт МДС обмотки возбуждения при нагрузке. Векторная диаграмма 27
10_Расчёт обмотки возбуждения 29
11_Определение параметров и постоянных времени 32
12_Расчёт масс активных материалов 36
13_Определение потерь и КПД 38
14 _Расчёт превышения температуры обмотки статора 40
15 _Определение токов короткого замыкания 41
16 _Расчёт и построение характеристик генератора 42
Заключение 47
Список использованных источников 48

Весь текст будет доступен после покупки

Синхронные генераторы - один из наиболее часто встречающихся ти-пов электрических машин. Область их использования значительна - от ав-томобилей до огромных электростанций.
Равно как и проектирование любой электрической машины, проектиро-вание синхронного генератора – неоднозначная задача, так как число ис-ходных расчетных уравнений, описывающих электромагнитные связи в ней, меньше числа неизвестных величин. Потому номинальные данные могут быть обеспечены при различных соотношениях основных размеров и элек-тромагнитных нагрузок машины. Оптимальный результат в значительной мере зависит от опыта проектировщика и достигается обычно при сопостав-лении нескольких вариантов. В качестве универсального критерия опти-мальности наиболее часто принимают минимум суммарных затрат, т.е. стоимость материалов, затрат на изготовление и эксплуатацию. Затраты на эксплуатацию, в свою очередь, зависят от КПД, коэффициента мощности, качества, ремонтопригодности и ряда других факторов [1].

Весь текст будет доступен после покупки

1 Номинальные параметры

1. Номинальное фазное напряжение (при соединении обмотки статора в звезду Y) [3]:
U_"нф" =U_н/v3=6000/v3=3468В.
2. Номинальная полная мощность:
S_н=(P_н?10^3)/cos???_н ? =(3300?10^3)/0,9=3667?10^3 кВА.
3. Номинальный фазный ток:
I_"нф" =S_н/(v3 U_н )=(3667?10^3)/(v3?6000)=352,825 А.
4. Число пар полюсов:
n_н=60f/p=(60•50)/10=300 об/мин.
5. Расчётная мощность:
S_н^'=k_Е S_н=1,05?3667?10^3=3 850,35?10^3 В•А.


2 Определение размеров статора

6. По рис. 10.8 для S_н^'=3 667,35?10^3 кВ•А при 2р = 20 предварительно находим внутренний диаметр статора: D = 2,1 м. [3]
7. Внешний диаметр статора:
Da=kДD = (1,17–1,22) • 2,1 = (2,457–2,562) м.
По табл. 10.6 kД = 1,17–1,22. [3]
По табл. 10.7 ближайший нормализованный внешний диаметр статора
Da = 2600 мм = 2,6 м (20-й габарит).
Высота оси вращения h = 0,63м.
Уточняем внутренний диаметр статора:
D=D_a/k_Д =2,6/1,2=2,17м.
8. Полюсное деление:
?=?D/2p=(??2,17)/20=0,341.
9. Расчетная длина статора:
По рис. 10.9 для ? = 0,341 м при 2р = 20 находим:
А=500•102 А/м; В?н = 0,95 Тл.
Задаемся: ?? =0,66; kВ=1,2; kоб1= 0,92; ??• kВ=0,66 • 1,2=0,792,
Тогда:
l_?=(6,1S_H^')/(?_? k_B k_"об1" АВ_?Н D^2 n_H )=(6,1•3 850,35•10^3)/(0.66•1,2•500•10^2?0,95?2,17^2?300 )=0,442 м.
10. Находим ?:
?=l_?/?=0,442/0,341=1,3
По рис. 10.11 устанавливаем, что найденное значение ? лежит в пределах, ограниченных кривыми при р = 10.
11. Действительная длина статора:
l_1=1,05?l_?=1,05•0,442=0,464 м.
12. Число вентиляционных каналов при bК = 0,01м и
lпак = (0,04–0,05) м:
n_K=(l_1-l_"пак" )/(l_"пак" +b_K )=(0,442-(0,04-0,05))/((0,04-0,05)+0,01)=8,04-9,84
Принимаем n_к=8
13. Длина пакета:
l_"пак" =(l_1-n_K b_K)/(n_K+1)=(0,442-8•0,01)/(8+1)=0,0402 м.
Округляем до целого мм: l_пак=0,04
14. Суммарная длина пакетов сердечника:
l_"ст" =l_"пак" (n_K+1)=" " 0,04?(8+1)=0,36 м.



























3 Расчёт зубцовой зоны статора. Сегментировка

15. Число параллельных ветвей обмотки статора:
Так как Iнф = 352,825 А > 200 А, то
a_1=I_"нф" /(50-150(200))=352,825/(50-150(200))=7,05-2,35(1,76).
Выбираем a1=2, что кратно 2р=20, при этом
I_нф•u_п/?_1=352,825•14/2?2469,7?3000 А (величина uп – из п. 21)
16. Из рис. 10.13 (кривые 3) [3] для ? =0,341 м находим:
t1min=0,045 м, t1max=0,054м.
17. Максимальное число пазов (зубцов) магнитопровода статора:
Z_1max=?D/t_1min =?•2,17/0,045=151,42
18. Минимальное число пазов (зубцов) магнитопровода статора:
Z_1min=?D/t_1max =?•2,17/0,054=126,19
19. Число пазов магнитопровода статора:
Так как Da=2600 мм > 990 мм, то статор выполняется сегментированным. Для машин, имеющих D_a>"\9\9\0" мм, число пазов устанавливают после выбора сегментировки статора. Листы электротехнической стали выпускаются с максимальной шириной 1000 мм. Поэтому когда D_a>"\9\9\0" мм, то магнитопровод статора собирается из отдельных сегментов. Таким образом, нам необходимы числа зубцов, удовлетворяющих условию: Zl/(ma1), где: m=3, a1 =2, то есть, кратные 6. В диапазоне Zlmax – Zlmin требованиям пп. 2.1–2.5[3] удовлетворяют числа: 132,138,144 и 150. При данном Z_1 находят возможные варианты чисел сегментов и их хорд. Число сегментов должно быть кратно числу пазов, и для их определения целесообразно использовать разложение Z1 на множители.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Пахомин С.А. Проектирование синхронных генераторов: Учеб. пособие к курсовому проекту по электромеханике - Юж.-Рос. гос. техн. ун-т. Новочеркасск: ЮРГТУ, 2007. – 91с.
2. Копелевич Л.Е., Самородов А.В. Электрооборудование и электрохо-зяйство предприятий, организаций и учреждений: МУ по выполнению курсового проекта для студентов всех форм обучения направления 13.04.02 Электроэнергетика и электротехника - Кубан. гос. технол. ун-т. Каф. электротехники и электрических машин. – Краснодар: Изд. КубГТУ, 2015 – 15 с.
3. Копылов И.П. Проектирование электрических машин: Учеб. для вузов – 3-е изд., исправ. и доп. М.: Высшая шк., 2002. - 757 с.

Весь текст будет доступен после покупки