Расчёт генератора - Производство и технологии курсовая работа

Методика расчета магнитной цепи синхронного генератора, выбор его размеров и конфигурации, построение характеристики намагничивания машины. Определение параметров обмотки, выполнение теплового и вентиляционного расчетов, сборного чертежа генератора.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Номинальная отдаваемая мощность Р 2 , кВт
Номинальное линейное напряжение U л , В
Степень защиты от внешних воздействий
Климатические условия и категория размещения
Индуктивное сопротивление машины по продольной оси (рис. 11.5)
Индуктивное сопротивление реакции якоря по продольной оси (11.4)
х ad * =х d * - х ?* =2,5-0,12=2,38 о.е.
Коэффициент, учитывающий наличие зазоров в стыке полюса и сердечника ротора или полюсного наконечника и полюса (§ 11.3)
Расчетная величина воздушного зазора между полюсным наконечником и сердечником статора (11.2)
Уточненная величина воздушного зазора (§ 11.3)
Воздушный зазор под краем полюсного наконечника (11.14)
Коэффициент полюсной дуги действительный (§ 11.3)
?=0,73-3,33•10 -5 •D н1 =0,73-3,33•10 -5 •660=0,7.
Коэффициент полюсной дуги расчетный (рисунок 11.9)
Коэффициент формы поля возбуждения (рисунок 11.9)
Расчетная длина сердечника статора (1.31)
2.3.5 Конструктивная длина сердечника статора (§ 11.3)
Отношение конструктивной длины к внутреннему диаметру сердечника статора (9.2)
Количество пазов на полюс и фазу (§ 11.3)
Количество пазов сердечника статора (9.3)
Проверка правильности выбора значения z 1 (11.15)
z 1 /gm 1 =72/(3•3)=8 - целое число.
Магнитная индукция в основании сердечника полюса (§ 11.3)
Предварительное значение магнитного потока (9.14)
Ф'=В' б D 1 •?' 1 10 -6 /р=0,79•518,2•300•10 -6 /3=40,9•10 -3 Вб.
Ширина дуги полюсного наконечника (11.25)
Радиус очертания полюсного наконечника при эксцентричном воздушном зазоре (11.26)
Ширина полюсного наконечника (11.28)
b' н.п =2R н.п sin (0.5b н.п /R н.п )= 2•246•sin (0,5•190/246)=185 мм.
Высота полюсного наконечника (§ 11.3)
Высота полюсного наконечника по оси полюса для машин с эксцентричным зазором (11.29)
Предварительное значение коэффициента магнитного рассеяния полюсов (11.22)
?'=1+к ? 35б/? 2 =1+66•35•2/271,2 2 =1,06.
b п =?'Ф'•10 6 /(к с ? п В' п )=1,06•40,9•10 -3 •10 6 /(0,98•310•1,45)=98,4 мм.
Высота выступа у основания сердечника (11.32)
h' п =10,5б'+0,18D 1 =10,5•1,8+0,18•518,2=112 мм.
Предварительный внутренний диаметр сердечника ротора (11.33)
h с2 =0,5D 1 -б-h' п -0,5D' 2 =0,5•518,2-2-112-33-0,5•140=42 мм.
Расчетная высота спинки ротора с учетом прохождения части магнитного потока по валу (11.35)
h' с2 =h с2 +0,5D' 2 =42+0,5•140=112 мм.
Магнитная индукция в спинке ротора (11.36)
3.1 Принимаем двухслойную петлевую обмотку с жесткими секциями из провода марки ПЭТ ВП , укладываемую в прямоугольные полу открытые пазы
3.2 Коэффициент распределения (9.9)
у п1 =? 1 z 1 /(2p)=0,8•72/(2•3)=9,6;
3.5 Укорочение шага обмотки статора по пазам (11.37)
3.6 Коэффициент укорочения (9.12)
к у1 =sin(? 1 •90?)=sin (0,833•90)=0,966.
к об1 =к р1 •к у1 =0,96•0,966=0,93.
3.8 Предварительное количество витков в обмотке фазы (9.15)
3.9 Количество параллельных ветвей обмотки статора (§  9 .3)
3.10 Предварительное количество эффективных проводников в пазу (9.16)
3.11 Уточненное количество витков (9.17)
3.12 Количество эффективных проводников в пазу (§  1 1.4)
3.13 Количество параллельных ветвей фазы дополнительной обмотк и
3.14 Количество витков дополнительной обмотки статора (11.38)
3.15 Уточненное значение магнитного потока (9.18)
Ф=Ф'(w' 1 /w 1 )= 40,9•10 -3 (29,4/32)= 38,3•10 -3 Вб.
3.16 Уточненное значение индукции в воздушном зазоре (9.19)
В б =В' б (w' 1 /w 1 )=0,83•(29,4/32)=0,74 Тл.
3.17 Предварительное значение номинального фазного тока (9.20)
3.18 Уточненная линейная нагрузка статора (9.21)
Полученное значение А1 не отличается от предварительно принятого А' 1 =425 А/см более чем на 10%.
3.1 9 Среднее значение магнитной индукции в спинке статора ( т. 9.13)
3.2 3 Предварительная ширина полуокрытого паза в штампе (9.48)
b' п1 =t 1 min -b' з1 min =22,99-9,95=13,04 мм.
3.2 4 Высота спинки статора (9.24)
h n 1 =(D н1 -D 1 )/2-h c 1 =(660-518,2)/2-40,7=30,2 мм.
3.2 6 Изоляция обмотки статора (приложение 28 )
3.2 7 Двусторонняя толщина корпусной изоляции (§  9 .4)
3.3 0 Припуск на сборку сердечника по ширине (§  9 .4)
3.3 1 Припуск на сборку сердечника по высоте (§  9 .4)
3.3 2 Количество эффективных проводников по ширине паза (§  9 .4)
3.3 3 Допустимая ширина эффективного проводника с витковой изоляцией (9.50)
b' эф =(b' n 1 -2b и1 -b c )/N ш =(13,01-2,2-0,3)/2=5,27 мм.
3.3 4 Количество эффективных проводников по высоте паза (9.52)
3.3 5 Допустимая высота эффективного проводника (11.49)
а' эф =(с 0 h n 1 -h и -h k -h ш -h с )/N в =(0,85•30,2-4,5-3,5-1-0,3)/4=4,09 мм.
3.3 6 Площадь эффективного проводника (9.53)
S' эф =а' эф •b' эф =4,09•5,27=21,55 мм 2 .
3.3 7 Количество элементарных проводов в эффективном (§  9 .4)
3. 38 Меньший размер неизолированного элементарного провода (9. 54)
а'=(а' эф /с а )-? и =4,09/2-0,15=1,9 мм,
где ? и =0,15 мм - двухсторонняя толщина изоляции провода (приложение 3).
3. 39 Больший размер неизолированного элементарного провода (9.55)
b'=(b' эф /с b )-? и =5,27/2-0,15=2,49 мм.
3. 40 Размеры провода (приложение 2)
3.4 1 Размер по ширине паза в штампе (9.57)
b n 1 =N ш с b (b+? и )+2b и +b с =2•2 (2,8+0,15)+2,2+0,3=14,3 мм.
3.4 2 Уточненная ширина зубца в наиболее узкой части (9.85)
b з1 min =t 1 min - b n 1 =22,99-14,3=8,69 мм.
3.4 3 Уточненная магнитная индукция в узкой части зубца статора (9.59)
В з1 max =t 1 B б /(b з1 min k c )=22,6•0,839/(8,69•0,95)=2,3 Тл.
3.4 4 Размер основной обмотки статора (11.50)
h п.о =N в.о с о.в (а+? и.а )+h и.о =4•2 (1,8+0,15)+4,5=20,1 мм,
где с о.в =2 - количество элементарных проводников основной обмотки в одном эффективном по высоте пазе.
3.4 5 Изоляция обмотки статора (приложение 30)
3.4 6 Размер дополнительной обмотки статора (11.51)
h п.д =N в.д с д.в (а+? и.а )+h и.д =1•1 (1,8+0,15)+2,7=4,65 мм,
где с д.в =2 - количество элементарных проводников дополнительной обмотки в одном эффективном по высоте пазе.
3.4 7 Уточненная высота паза статора в штампе (11.52)
h п1 =h п.о +h п.д +h к +h ш +h с =20,1+4,65+3,5+1+0,3=29,55 мм.
3. 48 Среднее зубцовое деление статора (9.40)
t ср1 =?(D 1 +h п1 )/z 1 =3,14 (518,2+30,2)/72=23,92.
3. 49 Средняя ширина катушки обмотки статора (9.41)
b с р 1 =t ср1 •у п1 =23,9•10=239,2.
3.5 0 Средняя длина одной лобовой части обмотки (9.60)
? л1 =1,3b ср1 +h п1 +50=1,3•239,2+30,2+50=391,2 мм.
3.5 1 Средняя длина витка обмотки (9.43)
? ср1 =2 (? 1 +? л1 )=2 (300+391,2)=1382,4 мм.
3.5 2 Длина вылета лобовой части обмотки (9.63)
? в1 =0,4b ср1 +h п1 /2+25=0,4•239,2+30,2/2+25=135,8 мм.
3.5 3 Плотность тока в обмотке статора (9.39)
J 1 =I 1 /(S•c•a 1 )=360,8/(4,677•4•3)=6,44 А/мм 2 .
3.5 4 Определяем значение А 1 J 1 ( § 1 1.4)
А 1 J 1 =425,7•6,44=2742 А 2 /см•мм 2 .
3.5 5 Допустимое значение А 1 J 1 (рисунок 11.12)
(А 1 J 1 ) доп=2750 > 2742 А 2 /см•мм 2 .
Зубцовое деление полюсного наконечника ротора (§ 11.5)
Предварительное количество стержней демпферной обмотки на один полюс (11.54)
N' 2 =1+(b н.п -20)/t' 2 =1+(190-20)/20=10 шт.
Предварительный диаметр стержня демпферной обмотки (11.55)
Диаметр и сечение стержня (§ (11.5)
Минимальная ширина крайнего зубца полюсного наконечника
Уточненное значение зубцового деления полюсного наконечника (11.56)
t 2 =(b н . п - d c - 2b з 2min )/(N 2 -1)=(190-6-2•5)/(10-1)=19,3 мм.
Диаметр круглой части паза полюсного наконечника (11.57)
d п2 =d с +(0,1-0,15)=6+0,1=6,1 мм.
Размеры шлица паза демпферной обмотки (§ 11.5)
Предварительная длина стержня демпферной обмотки (11.58)
?' ст =? 1 +0,2•?=300+0,2•271,2=355 мм.
Площадь поперечного сечения (11.59)
Высота короткозамыкающих сегментов (§ 11.5)
Ширина короткозамыкающих сегментов (§ 11.5)
Определяем размеры и сечение короткозамыкающих сегментов.
Уточненное значение магнитной индукции в воздушном зазоре (11.61)
В б =Ф•10 6 /S б =38,3•10 3 /54414=0,7 Тл.
Коэффициент, учитывающий увеличение магнитного зазора, вследствие зубчатого строения статора (9.116)
Коэффициент, учитывающий увеличение магнитного зазора, вследствие зубчатого строения ротора (9.117)
Общий коэффициент воздушного зазора (9.120)
к б =к б1 •к б2 =1,187•1,027=1,219.
F б =0,8бк б В б •10 3 =0,8•2•1,219•0,7•10 3 =1365 А.
Зубцовое деление на 1/3 высоты зубца (9.122)
t 1(1/3) =?(D 1 +(2/3) h п1 )/z 1 =3,14 (518,2+(2/3)•30,2)/72=21,7 мм.
b з1(1/3) =t 1(1/3) -b п1 =21,7-14,3=7,4 мм.
Расчетная площадь поперечного сечения зубцов статора (11.64)
Магнитная индукция в зубце статора (11.65)
В з1(1/3) =Ф•10 6 /S з1(1/3) =38,3•10 3 /(30,89•10 3 )=1,24 Тл.
Напряженность магнитного поля (приложение 9)
Средняя длина пути магнитного потока (9.124)
F з1 =0,1Н з1 L з1 =0,1•14,01•30,2=42 А.
Расчетная площадь поперечного сечения спинки статора (11.66)
S c 1 =h c 1 ? c 1 k c =40,7•300•0,9=11600 мм 2 .
Расчетная магнитная индукция (11.67)
В с1 =Ф•10 6 /(2S c 1 )= 38,3•10 3 /(2•11600)=1,65 Тл.
Напряженность магнитного поля (приложение (12)
Средняя длина пути магнитного потока (9.166)
L с1 =?(D н1 -h с1 )/4 р=3,14 (660-40,7)/(4•3)=162 мм.
F с1 =0,1•Н с1 L с1 =0,1•17,2•162=279 А.
Магнитная индукция в зубцах полюсного наконечника (11.69)
Напряженность магнитного поля в зубцах полюсного наконечника.
Средняя длина пути магнитного потока в зубцах полюсного наконечника (11.70)
МДС для зубцов полюсного наконечника (11.71)
F з2 =0,1H з2 L з2 =0,1•9,53•9,1=9 А.
Величина выступа полюсного наконечника (11.72)
b'' п =0,5 (b' н.п - b п )=0,5 (185-98,4)=43,3 мм.
Высота широких полюсных наконечников (11.83)
h н =(2h н.п +h' н.п )/3=(2•33+15)/3=27 мм.
Расстояние между боковыми поверхностями смежных полюсных наконечников (11.84)
а н.п =[?(D 1 -2б''-h' н.п )/2 р] - b' н.п =[3,14 (518,2-2•2,7-15)/(2•3)] - 185=75,5 мм.
Коэффициент магнитной проводимости потока рассеяния (11.85)
Длина пути магнитного потока (11.87)
L п =h' п +0,5h н.п - L з2 =112+0,5•33 - 9,1=119,4 мм.
Коэффициент магнитной проводимости потока рассеяния по сердечникам полюсов (11.88)
Коэффициент магнитной проводимости потока рассеяния по торцам полюсов (11.89)
? п.в =37b п /? п =37•98,4/310=11,74.
Коэффициент магнитной проводимости потока рассеяния полюсов (11.90)
? п =? н.п +? п.с +? п.в =57,39+79,4+11,74=148,53.
МДС для статора и воздушного зазора (11.91)
F бзс =F б +F з1 +F с1 =1365+42+279=1686 А.
Магнитный поток рассеяния полюсов (11.92)
Ф ? =4? п ? н.п F бзс •10 -11 =4•148,53•1686•310•10 -11 =3,1•10 -3 Вб.
Коэффициент рассеяния магнитного потока (11.93)
?=1+Ф ? /Ф=1+3,1•10 -3 /38,3•10 -3 =1,08.
Расчетная площадь поперечного сечения сердечника полюса (11.94)
S п =к с ? п b п =0,98•310•98,4=29,89•10 3  мм 2 .
Магнитный поток в сердечнике полюса (11.95)
Ф п =Ф+Ф ? =(38,3+3,1) 10 -3 =41,4•10 -3 Вб.
Магнитная индукция в сердечнике полюса (11.96)
В п =Ф п /(S п •10 -6 )= 41,4•10 -3 /(29,89•10 3 •10 -6 )=1,39 Вб.
Напряженность магнитного поля в сердечнике полюса.
Длина пути магнитного потока в полюсе (11.87)
L п =h' п +0,5h н.п - L з2 =112+0,5•33 - 9,1=119,4 мм.
F п =0,1•L п •Н п =0,1•119,4•20,3=242 А.
Расчетная площадь поперечного сечения спинки ротора (11.105)
S с2 =? 2 h' с2 к с =310•112•0,98=34025,6 мм 2 .
Среднее значение индукции в спинке ротора (11.106)
В c 2 =?Ф•10 6 /(2S с2 )=1,08•38,3•10 -3 •10 6 /(2•34025,6)=0,61 Тл.
Напряженность магнитного поля в спинке ротора (приложение 21)
Средняя длина пути магнитного потока в спинке ротора (11.107)
L с2 =[?(D 2 +2h c 2 )/(4p)]+0,5h' с2 =[3,14 (140+2•42)/(4•3)+0,5•112=115 мм.
F c 2 =0.1•L c 2 •H c 2 =0,1•115•4,97=57 А.
5.7 Воздушный зазор в стыке полюса
б п2 =2? п •10 -4 +0,1=2•310•10 -4 +0,1=0,162 мм.
МДС для зазора в стыке между сердечником полюса и полюсным наконечником (11.109)
F п2 =0,8б п2 В п •10 3 =0,8•0,162•1,39•10 3 =180 А.
Суммарная МДС для полюса и спинки ротора (11.170)
F пс =F п +F с2 +F п2 +F з2 =242+57+180+9=488 А.
5.8 Общие параметры магнитной цепи
Суммарная МДС магнитной цепи (11.111)
F ?(1) = F бзс +F пс =1686+488=2174 А.
к нас =F ? /(F б +F п2 )=2174/(1365+180)=1,4.
6 . Активное и индуктивное сопротивление обмотки статора для установившегося р е жима
Активное сопротивление обмотки фазы (9.178)
Активное сопротивление в относительных единицах (9.179)
r 1* =r 1 I 1 /U 1 =0,01•360,8•/400=0,0216 о.е.
Проверка правильности определения r 1* (9.180)
Активное сопротивление демпферной обмотки (9.178)
b п1 =14,3 мм; h ш1 =1 мм; h к1 =3 мм; h 2 =1,9 мм; h п1 =30,2 мм; h 3 =h 4 =1 мм;
h 1 = h п1 - h 4 - h 2 - h к 1 - h ш 1 =30,2-1-1,9-3-1=23,3 мм.
Коэффициенты, учитывающие укорочение шага (9.181, 9.182)
к ? 1 =0,4+0,6? 1 =0,4+0,6•0,833=0,9;
к' ? 1 =0,2+0,8? 1 =0,2+0,8•0,833=0,87.
Коэффициент проводимости рассеяния (9.187)
Коэффициент проводимости дифференциального рассеяния (11.118)
Коэффициент проводимости рассеяния лобовых частей обмотки (9.191)
Коэффициент зубцовой зоны статора (11.120)
Коэффициент, учитывающий влияние открытия пазов статора на магнитную проницаемость рассеяния между коронками зубцов (§ 11.7)
Коэффициент проводимости рассеяния между коронками зубцов (11.119)
Суммарный коэффициент магнитной проводимости потока рассеяния обмотки статора (11.121)
? 1 =? п1 +? л1 +? д1 +? к =0,9681+0,4956+1,12+0,175=2,7587.
Индуктивное сопротивление обмотки статора (9.193)
х ? =1,58f 1 •? 1 w 2 1 •? 1 /(pq 1 •10 8 )=1,58•50•300•32 2 •2,7578/(3•4•10 8 )=0,0558 Ом.
Индуктивное сопротивление обмотки фазы статора (9.194)
х ?* =х 1 •I 1 /U 1 =0,0558•360,8•/400=0,09 о.е.
Проверка правильности определения х 1* (9.195)
7 . Расчет магнитной цепи при нагрузке
Строим частичные характеристики намагничивания Ф=f(F бзс ), Ф ? =f(F бзс ), Ф п =f(F п2 ) (о.е.).
Строим векторные диаграммы Блонделя по следующим исходным данным: U1=1; I1=1; cos ?=0,8; ?=36,87(отстающий); x=0,069
ЭДС, индуктированная магнитным потоком воздушного зазора
МДС для магнитной цепи воздушного зазора и статора
Предварительный коэффициент насыщения магнитной цепи статора
к' нас =F бзс /F б =1,043/0,91=1,15.
Поправочные коэффициенты, учитывающие насыщение магнитной цепи
Коэффициент формы поля реакции якоря
Амплитуда МДС обмотки статора (11.125)
F a =0,45m 1 w 1 •к об1 •I 1 к фа /р=0,45•3•32•0,93•360,8•1/3=4832 А.
Амплитуда МДС обмотки статора в относительных единицах (11.127)
Поперечная составляющая МДС реакции якоря, с учетом насыщения, отнесенная к обмотке возбуждения (11.128)
F aq /cos?=х q k aq F a * =0,75•0,4•2,22=0,67 о.е.
ЭДС обмотки статора, обусловленная действием МДС
Направление вектора ЭДС Е б d , определяемое построением вектора Е aq /cos?
Продольная МДС реакции якоря с учетом влияния поперечного поля (11.130)
F' ad =x d k ad F a * sin?+k qd F a * cos??/?=
=0,95•0,86•2,22•0,869+0,0029•2,22•0,495•271,2/2=2 о.е.
Результирующая МДС по продольной оси (11.131)
F ба* =F б d * +F' ad * =0,95+2=2,93 о.е.
Результирующий магнитный поток (11.132)
Ф п* =Ф б d * +Ф ?* =0,95+0,24=1,19 о.е.
МДС, необходимая для создания магнитного потока
МДС обмотки возбуждения при нагрузке (11.133)
F п. н * =F бф* +F пс* =2,93+0,29=3,22 о.е.
МДС обмотки возбуждения при нагрузке (11.134)
F п.н =F п. н* F ?(1) =3,22•2174=7000 А.
Напряжение дополнительной обмотки (1.135)
Предварительная средняя длина витка обмотки возбуждения (11.136)
?' ср.п =2,5 (? п +b п )=2,5 (310+98,4)=1021 мм.
Предварительная площадь поперечного сечения проводника обмотки возбуждения (11.173)
Предварительное количество витков одной полюсной катушки (11.138)
Расстояние между катушками смежных полюсов (11.139)
По таблице 10-14 принимаем изолированный медный провод марки ПСД (класс нагревостойкости изоляции F) прямоугольного сечения с двусторонней толщиной изоляции 0,27х0,48 мм, катушка многослойная.
Площадь поперечного сечения проводника (приложение 2)
Предварительное наибольшее количество витков в одном слое
N в '=(hп-hпр)/(1,05b')= (112-2•5)/(1,05•12,98)=7,5.
Предварительное количество слоев обмотки по ширине полюсной катушки
Выбираем N ш =16 слоев обмотки по ширине полюсной катушки
Уточненное наибольшее количество витков в одном слое (рис 11.22)
Уточненное количество витков одной полюсной катушки (рис. 11.22)
b к.п =1,05N ш а'=1,05•16•1,62=27,2 мм
Размер полюсной катушки по высоте (11.150)
h к.п =1,05N в b'=1,05•8•12,98=109 мм
Средняя длина витка катушки (11.144)
? ср.п =2 (? п + b п )+ ?(b к +2 (b з +b и ) . )=2 (310+98,4)+ 3,14 (27,2+7)=924 мм
Ток возбуждения при номинальной нагрузке (11.153)
I п.н =F п.н /w п =7000/113=61,4 А.
Количество параллельных ветвей в цепи обмотки возбуждения (§ 11.9)
Уточненная плотность тока в обмотке возбуждения (11.154)
J п =I п.н /(а п S)=61,4/(1•16,5)=3,72 А/мм 2 .
Общая длина всех витков обмотки возбуждения (11.155)
L п =2рw п ? ср.п •10 -3 =2•3•113•924•10 -3 =632 м.
Массам меди обмотки возбуждения (11.156)
m м.п =? м •8,9L п S•10 -3 =8,9•632•16,5•10 -3 =92,8 кг.
Сопротивление обмотки возбуждения при температуре 20? С (11.157)
r п =L п /? м20 а п S=632/(57•1•16,5)=0,672 Ом.
Максимальный ток возбуждения (11.158)
I п max =U п /r п m т =(75-2)/(0,672•1,38)=78,72 А.
Коэффициент запаса возбуждения (11.159)
Номинальная мощность возбуждения (11.160)
9 . Параметры обмоток и постоянные времени. Сопротивления обмоток статора при у с тановившемся режиме
9.1 Сопротивления обмоток статора при установившемся режиме
Коэффициент продольной реакции якоря (таблица 11.4)
Индуктивное сопротивление продольной реакции якоря (11.162)
Коэффициент поперечного реакции якоря (таблица 11.4)
Индуктивное сопротивление поперечной реакции якоря (11.163)
Синхронное индуктивное сопротивление по продольной оси (11.164)
х d * =х ad * +х ? * =2,46+0,0558=2,516 о.е.
Синхронное индуктивное сопротивление по поперечной оси (11.165)
х q * =х aq * +х ?* =1,27+0,0558=1,326 о.е.
9.2 Сопротивление обмотки возбуждения
Активное сопротивление обмотки возбуждения, приведенное к обмотке статора (11.166)
Коэффициент магнитной проводимости потоков рассеяния обмотки возбуждения (11.167)
? п ? =? н.п +0,65? пс +0,38? п.в =57,39+0,65•79,4+0,38•11,74=113,5.
Индуктивное сопротивление обмотки возбуждения (11.168)
Индуктивное сопротивление рассеяния обмотки возбуждения (11.169)
х п ?* =х п* - х ad * =2,85-2,46=0,39 о.е.
9.3 Сопротивления пусковой обмотки
Относительное зубцовое деление демпферной обмотки (11.170)
t 2* =?t 2 /?=3,14•19,3/271,2=0,223 о.е.
Коэффициент распределения демпферной обмотки (11.171)
Коэффициент магнитной проводимости потока рассеяния по зубцам полюсного наконечника (11.172)
? дз =t 2 /(g d б)=22,6/(16,5•2)=0,585.
Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния полюсов (11.173)
Коэффициент магнитной проводимости рассеяния лобовых частей демпферной обмотки по продольной оси (11.174)
? дл d =0.019?C d /N 2 =0,019•271,2•1/10=0,515.
Коэффициент магнитной проводимости рассеяния лобовых частей демпферной обмотки по поперечной оси (11.175)
? дл q =0., 019?C q /N 2 =0,019•271,2•3,25/10=1,675.
Коэффициент магнитной проводимости рассеяния демпферной обмотки по продольной оси (11.176)
Коэффициент магнитной проводимости рассеяния демпферной обмотки по поперечной оси (11.177)
Индуктивной сопротивление полной демпферной обмотки по продольной оси (11.178)
Индуктивной сопротивление полной демпферной обмотки по поперечной оси (11.179)
Активное сопротивление стержней демпферной обмотки по продольной оси (11.181)
где ? 0 =4?•10 -7 Гн/м - магнитная проницаемость воздуха.
Активное сопротивление стержней демпферной обмотки по поперечной оси (11.182)
Активное сопротивление короткозамыкающих колец демпферной обмотки по продольной оси (11.183)
Активное сопротивление короткозамыкающих колец демпферной обмотки по поперечной оси (11.184)
Активное сопротивление полной демпферной обмотки по продольной оси (11.185)
r д d * =r cd * +r kd * =0,133+0,068=0,178 о.е.
Активное сопротивление полной демпферной обмотки по поперечной оси (11.186)
r д q * =r cq * +r kq * =0,1+0,068=0,168 о.е.
9.4 Переходные и сверхпереходные сопротивления обмотки статора
Переходное индуктивное сопротивление обмотки статора по продольной оси (11.188)
Переходное индуктивное сопротивление обмотки статора по поперечной оси (11.189)
Сверхпереходное индуктивное сопротивление обмотки статора по продольной оси (11.190)
Сверхпереходное индуктивное сопротивление обмотки статора по поперечной оси (11.191)
9.5 Сопротивления для токов обратной и нулевой последовательности
Индуктивное сопротивление обмотки статора для токов обратной последовательности при работе машины на малое внешнее сопротивление (11.194)
Индуктивное сопротивление обмотки статора для токов обратной последовательности при большом внешнем индуктивном сопротивлении (11.195)
х 2* =0,5 (х" d * +х" q * )=0,5 (0,141+0,122)=0,132 о.е.
Индуктивное сопротивление двухслойной обмотки статора для токов нулевой последовательности (11.196)
Активное сопротивление обмотки фазы статора для тока нулевой последовательности при рабочей температуре (11.197)
r 0* =r 1*(20) •m т =0,0216•1,38=0,03 о.е.
Обмотка возбуждения при разомкнутых обмотках статора и демпферной (11.198)
Т d 0 =x a * /w 1 r п* =2,85/(2•?•50•0,005)=1,82 с.
Обмотка возбуждения при замкнутых обмотках статора и демпферной (11.199)
Т' d =T d 0 x' d * /x d * =1,82•0,427/2,516=0,31 с.
Демпферная обмотка при разомкнутых обмотках статора и возбуждения по продольной оси (11.200)
Демпферная обмотка при разомкнутых обмотках статора и возбуждения по поперечной оси (11.201)
Демпферная обмотка по продольной оси при разомкнутой обмотке возбуждения (11.202)
Демпферная обмотка по продольной оси при короткозамкнутых обмотке возбуждения и статора (11.203)
T" d =T" d0 x'' d* /x' d* =0.007•0.141/0.427=0.002 с.
Демпферная обмотка по поперечной оси при короткозамкнутой обмотке статора (11.204)
T" q =T д q 0 x" q * /x q * =0.025•0.122/1.326=0.0023 с.
Обмотка статора при короткозамкнутых обмотках ротора (11.205)
T a =x 2* /w 1 r 1* =0.131/(2•3.14•50•0.0138)=0.03 с.
Зубцовое деление статора в максимальном сечении зубца (9.128)
t 1max =?(D 1 +2h п )/z 1 =? (518.2+2•30.2)/72=25.2 мм.
Расчетная масса стали зубцов статора (9.260)
m з1 =7,8z 1 b з1ср h n 1 ? 1 k c •10 -6 =7.8•72•13,4•30,2•330•0.95•10 -6 =64,8 кг.
Магнитные потери в зубцах статора (9.251)
P з1 =3В 2 з1ср m з1 =3•1,24 2 •64,8=299 Вт.
m c 1 =7.8?(D н1 -h c 1 ) h c 1 ? 1 k c •10 -6 =7.8•3.14 (660-40,7) 40,7•300•0.95•10 -6 =176 кг.
Магнитные потери в спинке статора (9.254)
Р с1 =3В 2 с1 m c 1 =3•1.65 2 •176=1552 Вт.
Амплитуда колебаний индукции (11.206)
В 0 =? 0 к б В б =0,33•1,219•0,7=0,28 Тл.
Среднее значение удельных поверхностных потерь (11.207)
р пов =к 0 (z 1 n 1 •10 -4 ) 1.5 (0.1В 0 t 1 ) 2 =6 (72•1000•10 -4 ) 1.5 (0.1•0.28•22,6) 2 =46,4 Вт/м 2 .
Поверхностные потери машины (11.208)
Р пов =2р??? п р пов к п •10 -6 =2•3•271,2•0,7•310•46,4•0,6•10 -6 =9,83 Вт.
Суммарные магнитные потери (11.213)
Р с ? =Р с1 +Р з1 +Р пов =1437+299+9,83=1746 Вт.
Р м 1 =m 1 I 2 1 r 1 m т +m 1 (I' пн /) 2 r d m т =
=3•360,8 2 •0,0138•1,38+3 (61,4/) 2 0,0039•1,38=7458 Вт.
Потери на возбуждение синхронной машины при питании от дополнительной обмотки статора (11.214)
Р п =I 2 пн r п +2I пн =61,4 2 •0,733+2•61,4=3936 Вт.
Добавочные потери в обмотке статора и стали магнитопровода при нагрузке (11.216)
Р доб =0,005Р н =0,005•200000=1000 Вт.
Потери на трение в подшипниках и на вентиляцию (11.210)
Р' мх =Р т.п +Р вен =8 () 2 () 3 =8 () 2 () 3 =1113 Вт.
Потери на трение щеток о контактные кольца (11.212)
Р т.щ =2,6I пн D 1 n 1 •10 -6 =2.6•61,4•518,2•1000•10 -6 =83 Вт.
Р мх =Р' мх +Р тщ =1113+83=1196 Вт.
Р ? =Р с ? +Р м1 +Р доб +Р п +Р мх =
=1746+7458+1000+3936+1196=15336 Вт.
КПД при номинальной нагрузке (11.219)
?=1-Р ? /(Р 2н +Р ? )=[1-15336/(200000+15336)] •100=92,9%.
11.1 Изменение напряжения генератора
11. 2 Отношение короткого замыкания
ОКЗ=Е' 0* /х d * =1.18/2.516=0.47 о.е.
Кратность установившегося тока к.з. (11.228)
I k /I 1н =ОКЗ•I пн* =0,47•3,22=1,51 о.е.
Наибольшее мгновенное значение тока (11.229)
i уд =1,89/х'' d * =1.89/0.141=13,4 о.е.
Статическая перегружаемость (11.223)
S=E' 00* k p /x d cos? н =3,8•1,02/2,516•0,8=1,93 о.е., где
E' 00* = E' 0* I пн* =1,18•3,22=3,8 о.е.,
Р * =(Е' 0* /х d * ) sin?+0.5 (1/х q * -1/x d * ) sin2?=
=3.8/2.516•sin?+0.5 (1/1.326-1/2.516) sin2?=1.51sin?+0.18sin2?.
12 . Тепловой и вентиляционный расчеты
Потери в основной и дополнительной обмотках статора (11.247)
Р' м1 =m 1 m'[I' 2 r 1 +(I пн /) r d ]=
=3М1,48 [360,8 2 •0,0138+(61,4/) 2 •0,0039)=7998 Вт;
где m' т =1,48 - коэффициент для класса нагревостойкости изоляции В (§ 5.1).
Потери на возбуждение синхронной машины при питании от дополнительной обмотки статора
P П = I пн 2 М r П +2 I пн =61,4 2 М0,733+2•61,4=4213 Вт
Условная внутренняя поверхность охлаждения активной части статора (9.379)
S n 1 =?D 1 ? 1 =?М518,2М300=4,88•10 5  мм 2 .
Условный периметр поперечного сечения (9.381)
П 1 =2 (h n 1 +b п1 )=2 (30,2+14,3)=89 мм.
Условная поверхность охлаждения пазов (9.382)
S и.п1 =z 1 П 1 ? 1 =72М89М300=19,22•10 5  мм 2 .
Условная поверхность охлаждения лобовых частей обмотки (9.383)
S л1 =4?D 1 ? 1 =4М?М518,2М135,8=8,84•10 5  мм 2 .
Условная поверхность охлаждения двигателей с охлаждающими ребрами на станине (9.384)
S маш =?D н1 (? 1 +2? В 1 )=?М660 (300+2М135,8)=11,85•10 5  мм 2 .
Удельный тепловой поток от потерь в активной части обмотки и от потерь в стали, отнесенных к внутренней поверхности охлаждения активной части статора (9.386)
где к=0,76 - коэффициент (таблица 9.25).
Удельный тепловой поток от потерь в активной части обмотки и от потерь в стали, отнесенных к поверхности охлаждения пазов (9.387)
Удельный тепловой поток от потерь в активной части обмотки и от потерь в стали, отнесенных к поверхности охлаждения лобовых частей обмотки (9.388)
Превышение температуры внутренней поверхности активной части статора над температурой воздуха внутри машины (9.390)
где ? 1 =17,5М10 -5 Вт/мм 2 Мград - коэффициент теплоотдачи поверхности статора.
Односторонняя толщина изоляции в пазу статора (§ 9.13)
b и1 =(b п1 -N ш b)/2=(14,3-1•2,8)/2=4,35 мм.
Перепад температуры в изоляции паза и катушек из круглых проводов (9.392)
Превышение температуры наружной поверхности лобовых частей обмотки над температурой воздуха внутри двигателя (9.393)
?t л1 =р л1 /? 1 =5,12•10 -3 /17,5М10 -5 =29С.
Перепад температуры в изоляции лобовых частей катушек из круглых проводов (9.395)
Среднее превышение температуры обмотки над температурой воздуха внутри двигателя (9.396)
?t' 1 =(?t п1 +?t и.п1 )+(?t л1 +?t и.п1 ) =(46,5+49,2)+(29+38,4)С.
Потери в двигателе, передаваемые воздуху внутри машины (9.397)
Р' ? =к(Р' м1 +Р с ? )+Р' м1 +Р' м2 +Р мх ? +Р д =0,76 (7998Вт.
Среднее превышение температуры воздуха внутри двигателя над температурой наружного воздуха (9.399)
Среднее превышение температуры обмотки над температурой наружного воздуха (9.400)
?t 1 =?t' 1 +?t в =79,7+10,4=90,1С.
Условная поверхность охлаждения многослойных катушек из изолированных проводов (11.249)
S п2 =2р? ср.п h к =2•2•924•130=72,1•10 4  мм 2 .
Удельный тепловой поток от потерь в обмотке, отнесенных к поверхности охлаждения обмотки (11.250)
р п =кР п /S п2 =0,9•4213/72,1•10 4 =52,6•10 -4 Вт/мм 2 .
Коэффициент теплоотдачи катушки (§ 11.13)
? Т =(3+0,42•26,9)•10 -5 =14,3•10 -5 Вт/(мм 2 ?С).
Превышение температуры наружной поверхности охлаждения обмотки (11.251)
?t пл =р п /? Т =52,6•10 -4 /(14,3•10 -5 )=36,8 ?С.
Перепад температуры в наружной и внутренней изоляции многослойных катушек из изолированных проводов
Разработка эскизного и технического проекта генератора. Активное и индуктивное сопротивления статора, размеры полюса, расчет магнитной цепи и проверка теплового режима. Экономическая целесообразность разработки и внедрения проектируемого генератора. дипломная работа [1,3 M], добавлен 31.12.2012
Выбор расчетных сил тяги и скорости тепловоза. Определение основных расчетных параметров электрических машин. Выбор типа обмотки. Расчет коллекторно-щеточного узла. Внешняя характеристика генератора. Характеристика намагничивания. дипломная работа [240,6 K], добавлен 21.03.2007
Выбор главных размеров обмотки статора. Расчёт размеров зубцовой зоны статора, воздушного зазора. Внешний диаметр ротора. Расчёт магнитной цепи. Магнитное напряжение зубцовой зоны статора. Расчёт параметров асинхронной машины для номинального режима. курсовая работа [273,5 K], добавлен 30.11.2010
Этапы разработки структурной схемы. Выбор структуры генератора кодов, синтез комбинационной схемы на логических элементах, мультиплексорах. Расчет генератора тактовых импульсов. Моделирование отдельных узлов генератора в программе "Electronics Workbench". курсовая работа [1,6 M], добавлен 04.03.2010
Задачи вентиляционного расчета электрической машины. Дифференциальное уравнение теплопроводности. Связь электромагнитного, теплового и вентиляционного расчетов. Основные типы систем охлаждения электрических машин. Обзор методов теплового расчета. реферат [1,6 M], добавлен 28.11.2011
Определение размеров асинхронной машины. Расчет активного сопротивления обмотки статора и ротора, магнитной цепи. Механическая характеристика двигателя. Расчёт пусковых сопротивлений для автоматического пуска. Разработка схемы управления двигателем. курсовая работа [1,2 M], добавлен 05.02.2014
Выбор, расчёт размеров и параметров асинхронного двигателя с фазным ротором. Главные размеры асинхронной машины и их соотношения. Обмотка, паза и ярма статора. Параметры двигателя. Проверочный расчет магнитной цепи. Схема развёртки обмотки статора. курсовая работа [361,2 K], добавлен 20.11.2013
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Расчёт генератора курсовая работа. Производство и технологии.
Аргументы Для Написания Сочинения
Реферат по теме Особливості фіксації ходу і результатів огляду місця події. Структура протоколу огляду
Контрольная работа: Развитие экономики Венесуэлы
Реферат Про Физру
Короткое Сочинение Про Капитанскую Дочку
Фонетика эмоциональной речи в ее устной и письменной реализации
Творческая Работа На Тему Как На Масляной Неделе В Потолок Блины Летели
Реферат по теме Менеджмент, зона комфорта, допамин и депрессия
Доклад: Лихорадка Рифт-Валли
Курсовая работа по теме Разработка плана производственно-экономической деятельности железнодорожной станции
Реферат: Виробничі процеси
Ценообразование Курсовая Работа По Экономике
Контрольная работа: Нравственный смысл любви и смысла жизни. Скачать бесплатно и без регистрации
Курсовая работа по теме Финансовая устойчивость предприятия и пути ее укрепления
Доклад по теме Обобщение и ограничение понятий
База Готовых Курсовых
Курсовая работа по теме Разработка инструкции по диагностике платы автономного охранного устройства
Сочинение На Тему Моя Начальная Школа
Реферат: Индексы Ковача и нормальные температуры кипения алкилбифенилов. Скачать бесплатно и без регистрации
Сколько Стоит Отчет По Практике
Гражданские правоотношения - Государство и право курсовая работа
Маркетинг в Интернете - Маркетинг, реклама и торговля реферат
Водоснабжение рудообогатительной фабрики - Производство и технологии курсовая работа