Автор работы: Пользователь скрыл имя, 29 Января 2013 в 15:41, курсовая работа
В данной работе представлен расчет параметров синхронного генератора, который выполнен в защитном исполнении IP23, самовентиляцией IC01. Он рассчитан на продолжительный режим работы.
Наиболее распространена конструктивная схема синхронной машины с вращающимся рото¬ром, на котором расположены явновыраженные полюсы. Иногда явнополюсные синхронные машины малой мощности выполняют по конструктивной схеме машин постоянного тока, то есть с полюсами, распо-ложенными на статоре, коллектор заменяется контактными кольцами.
Введение ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………...7
Исходные данные ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..8
1 Магнитная цепь машины. Размеры, конфигурация, материалы. ……………………………………………………………………9
1.1. Главные размеры ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….9
1.2. Сердечник статора ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………….11
1.3. Сердечник ротора ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….11
1.4. Сердечник полюса и полюсный наконечник ……………………………………………………………………………………………………….12
2. Обмотка статора. Параметры общие для обмоток. ………………………………………………………………………………………14
2.1. Параметры общие для обмоток. …………………………………………………………………………………………………………………………….14
2.2. Обмотка статора с прямоугольными открытыми пазами. …………...........………………………………………………….15
3. Демпферная (пусковая) обмотка ……………………………………………………………………………………………………………………………….18
4. Расчет магнитной цепи ……………………………………………………………………………………………………………………………………………….19
4.1. Воздушный зазор. ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………19
4.2. Зубцы статора ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………19
4.3. Спинка статора ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..20
4.4. Зубцы полюсного наконечника ……………………………………………………………………………………………………………………………….20
4.5. Полюсы ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..20
4.5. Спинка ротора ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..21
4.6. Воздушный зазор в стыке полюса ……………………………………………………………………………………………………………………….21
4.7. Общие параметры магнитной цепи ……………………………………………………………………………………………………………………..22
5. Активное и индуктивное сопротивление обмотки статора для установившегося режима …...24
6. Расчет магнитной цепи при нагрузке …………………………………………………………………………………………………………………25
7. Обмотка возбуждения …………………………………………………………………………………………………………………………………………………….27
8. Параметры обмоток и постоянные времени. …………………………………………………………………………………………………….29
8.1. Сопротивления обмоток статора при установившемся режиме. ………………………………………………………...29
8.2. Сопротивления обмотки возбуждения ……………………………………………………………………………………………………………….29
8.3. Сопротивления демпферной обмотки ………………………………………………………………………………………………………………...29
8.4. Переходные и сверхпереходные сопротивления обмотки статора …………………………………………………..31
8.5. Сопротивления для токов обратной и нулевой последовательности …………………………………………….31
8.6 Постоянные времени обмоток ………………………………………………………………………………………………………………………………..31
9. Потери и КПД …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….33
10. Характеристики машин ……………………………………………………………………………………………………………………………………………….35
10.1. Общие данные …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………35
10.2. Угловая характеристика ……………………………………………………………………………………………………………………………………….35
11. Тепловой и вентиляционный расчеты …………………………………………………………………………………………………………………..36
11.1. Тепловые расчеты ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..36
11.2. Обмотка возбуждения ………………………………………………………………………………………………………………………………………………..37
11.3. Вентиляционный расчет …………………………………………………………………………………………………………………………………………..37
12. Масса и динамический момент инерции ……………………………………………………………………………………………………………..39
12.1. Масса ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………39
12.2. Динамический момент инерции ротора …………………………………………………………………………………………………………….39
Заключение.......................................................................................................................................................................................................40
Литература ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..41
8.6.1. Обмотка возбуждения при разомкнутых обмотках статора и демпферной (11-198)
8.6.2. То же, при замкнутой обмотке статора (11-199)
8.6.3.
Демпферная обмотка при
(11-200)
8.6.4. То же, по поперечной оси (11-201)
8.6.5.
Демпферная обмотка по
обмотке возбуждения (11-202)
8.6.6. То же, при короткозамкнутых обмотках возбуждения и статора (11-203)
8.6.7.
Демпферная обмотка по
8.6.8.
Обмотка статора при
9. Потери и КПД
9.1. Зубцовое деление статора в максимальном сечении зубца (9-128)
9.2. Ширина
зубца в наиболее широкой
9.3. Ширина зубца в средней части (9-130)
9.4. Расчетная масса стали зубцов статора (9-260)
9.5. Магнитные
потери в зубцах статора (9-
9.6. Масса стали спинки статора (9-261)
9.7. Магнитные
потери в спинке статора (9-262
9.8. Амплитуда колебаний индукции (11-206)
9.9. Среднее
значение удельных
9.10. Поверхностные потери машины (11-208)
9.11. Суммарные магнитные потери (11-213)
9.12.
Потери в обмотке статора (11-
9.13.
Потери на возбуждение
9.14. Добавочные потери (11-215)
9.15. Механические потери на трение в подшипниках и вентиляцию (11-211)
9.16. Потери на трение щеток о контактные кольца (11-212)
9.17. Полные механические потери (11-217)
9.18. Суммарные потери (11-218)
9.19. КПД при номинальной нагрузке (11-219)
10. Характеристики машин
10.1. Общие данные
10.1.1.
Повышение напряжения на
10.1.2. ОКЗ
10.1.3.
Кратность установившегося
10.1.4. Ударное значение тока (11-229)
10.1.5. Значение (11-224)
10.1.6. Значение (11-225)
10.1.7.
Статическая перегружаемость (
10.2. Угловая характеристика
10.2.1.
Уравнение угловой характеристи
Рис. 7. Угловая характеристика.
11. Тепловой и вентиляционный расчеты
11.1. Тепловые расчеты
11.1.1.
Потери в основной и
11.1.2.
Потери на возбуждение
11.1.3.
Условная внутренняя
11.1.4. Условный периметр поперечного сечения прямоугольного открытого паза (9-381)
11.1.5. Условная поверхность охлаждения пазов (9-382)
11.1.6.
Условная поверхность
11.1.7.
Условная поверхность
11.1.8.
Удельный тепловой поток от
потерь в активной части
отнесенных к внутренней поверхности охлаждения активной части статора (9-386)
11.1.9. Удельный тепловой поток от потерь в активной части обмотки, отнесенных к поверхности охлаждения пазов (9-387)
11.1.10.
Удельный тепловой поток от
потерь в лобовых частей
11.1.11. Окружная скорость ротора (9-389)
11.1.12.
Превышение температуры
температурой воздуха внутри машины (9-390)
11.1.13. Одностороння толщина изоляции в пазу статора (пар. 9-13)
11.1.14.
Перепад температуры в
11.1.15.
Превышение температуры
11.1.16.
Перепад температуры в
11.1.17.
. Среднее превышение
(9-396)
11.1.18.
. Потери в двигателе
11.1.19.
Среднее превышение
11.1.20.
Среднее превышение
11.2. Обмотка возбуждения
11.2.1.
Условная поверхность
11.2.2. Удельный тепловой поток от потерь в обмотке, отнесенных к поверхности охлаждения
обмотки (11-250)
11.2.3.
Коэффициент теплоотдачи
11.2.4.
Превышение температуры
11.2.5. Перепад температуры в наружной и внутренней изоляции многослойных катушек из изолированных проводов (11-252)
11.2.6.
Среднее превышение
11.2.7. Среднее превышение температуры обмотки над температурой наружного охлаждающего воздуха (11-254)
11.3. Вентиляционный расчет
Принята радиальная система вентиляции
11.3.1. . Необходимый расход воздуха
11.3.2 Коэффициент, зависящий от частоты вращения (5-40)
11.3.4 Приближенный расход воздуха (5-39)
11.3.13. Действительный напор воздуха (5-41)
12. Масса и динамические показатели
12.1. Масса
12.1.1.
Масса стали сердечника
12.1.2. Масса стали полюсов (11-256)
12.1.3. Масса стали сердечника ротора (11-257)
12.1.4.
Суммарная масса активной
12.1.5. Масса меди обмотки статора (11-259)
12.1.6. Масса меди демпферной обмотки (11-260)
12.1.7. Суммарная масса меди (11-261)
12.1.8. Суммарная масса изоляции (11-262)
12.1.9.
Масса конструкционных
12.1.10. Масса машины (11-265)
12.2. Динамический момент инерции ротора
12.2.1.
Радиус инерции полюсов с
12.2.2. Динамический момент инерции полюсов с катушками (11-267)
12.2.3. Динамический момент инерции сердечника ротора (11-268)
12.2.4. Масса вала (11-269)
12.2.5. Динамический момент инерции вала (11-270)
12.2.6. Суммарный динамический момент инерции ротора (11-271)
Заключение
Наиболее распространена конструктивная схема синхронной машины с вращающимся ротором, на котором расположены явновыраженные полюсы. Иногда явнополюсные синхронные машины малой мощности выполняют по конструктивной схеме машин постоянного тока, то есть с полюсами, расположенными на статоре, коллектор заменяется контактными кольцами.
Синхронные двигатели серии СД2 и генераторы серии СГ2 изготавливают мощностью от 132 до 1000 кВт, при высоты оси вращения до 450 мм, в защищенном исполнении IP23, с самовентиляцией IC01, с частотой вращения от 500 до 1500 об/мин.
Электрические машины серий СД2 и СГ2 рассчитаны на продолжительный режим работы. Их возбуждение осуществляется от устройства, питающегося от дополнительной обмотки, заложенной в пазы статора.
Литература
1. Гольдберг О.Д., Гурин Я.С., Свириденко И.С. Проектирование электрических машин: Учеб.. для втузов – М.: Высш. шк., 2001.- 430 с.
2. Копылов И. П. Электрические машины: Учеб. Для вузов. – 2-е изд., перераб. – М.: Высш. шк.;
логос; 2000. – 607 с.
3. Кацман М. М. Электрические машины: Учеб. для учащихся электротехн. спец. техникумов. -
2-у изд., перераб. и доп. – М.:Высш. шк., 1990. – 463с.: ил.
КФ УГАТУ.140205.5007.26.ПЗ |
Лист | |||||
Лист |
№ докум |
Подп. |
Дата. |