Синхронные генераторы

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 29 Января 2013 в 15:41, курсовая работа

Краткое описание

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.

Содержание

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

Прикрепленные файлы: 1 файл

Курсовая Син. Ген..doc

— 1.40 Мб (Скачать документ)



 

                      

 

           1790,84        3621,21         5977,27         8427,69         13033,2

                 0,389          0,786            1,298           1,83            2,83

         1,183*10 -3       3,69*10 -3           6,1*10 -3        8,6*10 -3        13,3*10 -3

                 0,0144          0,0449         0,0744            0,105           0,162

                83,2*10 -3    85,71*10 -3      88,12*10 -3      90,62*10 -3     95,32*10 -3

                 0,51             1,044            1,14             1,21            1,126

        82,48*10 -3     83,45*10 -3         84,38*10 -3       85,35*10 -3   87,17*10 -3

     82,84*10 -3       84,61*10 -3    86,25*10 -3     87,99*10 -3     91,25*10 -3

              0,613            1,032             1,092            1,173            1,313

    280,43         1065,49         1651,02          4199,35       7581,97

                 0,061            0,231           0,359           0,912           1,646

              2071,27          4686,7        7628,29        12627,04     20615,17

                 0,45              1,02             1,656             2,742          4,48

Рис. 3. Характеристика холостого хода.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Активное и индуктивное сопротивление рассеяния обмотки статора

 

5.1. Активное сопротивление обмотки фазы при 20 0С (9-178)

5.2. Активное  сопротивление обмотки фазы при  20 0С в относительных единицах (9-179)

5.3. Проверка  правильности определения  (9-180)

5.4. Активное  сопротивление дополнительной обмотки  при 20 0С (9-178)

5.5. Коэффициенты, учитывающие укорочение шага (9-181, 9-184)

5.6. Коэффициент  проводимости рассеяния (9-185)

5.7. Коэффициент  дифференциального рассеяния (11-118)

5.8. Коэффициент  проводимости рассеяния лобовых  частей обмотки (9-191)

5.9. Коэффициент зубцовой зоны статора (11-120)

5.10. Коэффициент, учитывающий влияние  открытия пазов статора на  магнитную проводимость рассеяния между коронками зубцов (рис. 11-16)

5.11. Коэффициент проводимости между  коронками зубцов (11-119)

5.12. Суммарный коэффициент магнитной  проводимости потока рассеяния  обмотки статора   (11-121)

5.13. Индуктивное сопротивление обмотки фазы статора (9-193)

5.14. Индуктивное сопротивление обмотки фазы статора в относительных единицах (9-195)

5.15. . Проверка правильности определения  (9-195)

 

6. Расчет магнитной цепи при нагрузке

 

6.1. ЭДС,  индуктированная магнитным потоком воздушного зазора (рис. 11-19)

6.2. МДМ для воздушного зазора (рис. 11-18)

6.3. МДС  для магнитной цепи воздушного зазора и статора (рис. 11-18)

6.4. Предварительный  коэффициент насыщения магнитной  цепи статора (11-126)

6.5. Поправочные  коэффициенты, учитывающие насыщение  магнитной цепи (рис. 11-17)

6.6. Коэффициенты  реакции якоря (т. 11-4)

6.7. Коэффициент  формы поля реакции якоря (пар. 11-8)

6.8. Амплитуда  МДС реакции якоря (11-125)

6.9. Амплитуда МДС реакции якоря (11-127)

 

6.10. Поперечная составляющая МДС реакции якоря, с учетом насыщения, отнесенная к обмотке

возбуждения (11-128)

6.11. ЭДС обмотки статора, обусловленная  действием МДС  (рис. 11-19)

6.12. Угол  (рис. 11-19)

6.13. Продольная МДС реакции якоря  с учетом влияния поперечного  поля при эксцентричном зазоре (11-130)

6.14. Продольная составляющая ЭДС,  наводимая в обмотке статора  результирующим потоком по продольной оси

6.15. МДС по продольной оси (рис. 2)

6.16. Результирующая МДС по продольной  оси (11-131)

 

6.17. Магнитный поток рассеяния при  действии МДС  (рис. 2)

6.18. Результирующий магнитный поток  (11-132)

6.19. МДС необходимая для создания магнитного потока

6.20. МДС обмотки возбуждения при  нагрузке (11-133)

6.21. МДС обмотки возбуждения при  нагрузке (11-134)

 

Рис. 4. Частичные характеристики намагничивания.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7. Обмотка возбуждения

 

7.1. Напряжение  дополнительной обмотки статора  (11-135)

7.2. Предварительная  средняя длина витка обмотки  возбуждения (11-136)

7.3. Предварительная  площадь поперечного сечения проводника обмотки возбуждения (11-137)

7.4. Предварительная плотность тока в обмотке возбуждения (рис. 11-21)

7.5. Предварительное количество витков одной полюсной катушки (11-138)

7.6. Расстояние  между катушками смежных полюсов  (11-139)

Принимаем медный провод марки ПЭТП-155 прямоугольного сечения с двухсторонней толщиной изоляции 0,15 мм, катушка однослойная.

 

7.7 Предварительный  размер проводника обмотки из  неизолированной полосовой меди, навиваемой на ребро, по ширине (мм)

7.8. По  толщине

 

7.9. Размеры проводника без изоляции (прил. 2)

7.10. То же, с изоляцией (прил. 3)

7.11. Площадь поперечного сечения проводника (прил. 2)

 

7.12. Минимальный допустимый радиус закругления проводника (11-147)

7.13. Фактический средний радиус закругления проводника, навиваемого на ребро (11-148)

7.14. Размер полюсной катушки по  ширине (рис. 11-22, а)

 
        7.15 Раскладка  витков по высоте катушки (рис. 11-22, б)

 

 

7.16. Размер полюсной катушки по высоте (11-150)

7.17. Средняя длина витка катушки (11-151)

7.18. Ток возбуждения при номинальной нагрузке (11-153)

7.19. Уточненная плотность тока в обмотке возбуждения (11-154)

7.20. Общая длина всех витков обмотки возбуждения (11-155)

7.21. Масса медной обмотки возбуждения (11-156)

7.22. Сопротивление обмотки возбуждения при 20 0С (11-157)

7.23. Максимальный ток возбуждения (11-158)

7.24. Коэффициент запаса возбуждения (11-159)

7.25. Номинальная мощность возбуждения (11-160)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8. Параметры обмоток и постоянные  времени.

 

8.1. Сопротивления обмоток статора  при установившемся режиме.

8.1.1. Коэффициент продольной реакции  якоря (т. 11-4)

8.1.2. Коэффициент насыщения при Е=0,5

8.1.3. МДС для воздушного зазора при Е=1,0 (т. 1)

8.1.4. Индуктивное сопротивление продольной  реакции якоря (11-162)

8.1.5. Коэффициент поперечной реакции  якоря (т. 1)

8.1.6. Индуктивное сопротивление поперечной  реакции якоря (11-163)

8.1.7. Синхронное индуктивное сопротивление по продольной оси (11-164)

8.1.7. Синхронное индуктивное сопротивление по поперечной оси (11-164)

8.2. Сопротивления обмотки возбуждения

8.2.1. Активное сопротивление обмотки возбуждения, приведенное к обмотке статора, при рабочей температуре (11-166)

8.2.2. Коэффициент магнитной проводимости  потоков рассеяния обмотки возбуждения  (11-167)

8.2.3. Индуктивное сопротивление обмотки возбуждения (11-168)

8.2.4. Индуктивное сопротивление рассеяния  обмотки возбуждения (11-169)

8.3. Сопротивления демпферной обмотки 

8.3.1. Относительное зубцовое деление демпферной обмотки (11-170)

8.3.2. Коэффициент распределения демпферной  обмотки (11-171)

8.3.3. Коэффициент магнитной проводимости  потока рассеяния по зубцам  полюсного наконечника (11-172)

 

8.3.4. Коэффициент магнитной проводимости  пазового рассеяния полюсов (11-173)

8.3.5. Коэффициенты (рис. 11-23)

8.3.6. Коэффициент магнитной проводимости  рассеяния лобовых частей демпферной обмотки по

продольной оси (11-174)

8.3.7. То же, по поперечной оси (11-175)

8.3.8. Коэффициент магнитной проводимости  рассеяния демпферной обмотки  по продольной оси 

(11-176)

8.3.9. То же, по поперечной оси (11-177)

8.3.10. Индуктивное сопротивление полной  демпферной обмотки по продольной  оси (11-178)

8.3.11. То же, по поперечной оси (11-179)

8.3.12. Активное сопротивление стержней демпферной обмотки по продольной оси (11-181)

8.3.13. То же, по поперечной оси (11-182)

8.3.14. Активное сопротивление КЗ колец  демпферной обмотки по продольной оси (11-183)

8.3.15. То же, по поперечной оси (11-184)

8.3.16. Активное сопротивление полной демпферной обмотки по продольной оси (11-185)

 

 

8.3.17. То же, по поперечной оси (11-186)

8.3.18.. Активное сопротивление неполной демпферной обмотки по поперечной оси (11-187)

8.4. Переходные и сверхпереходные сопротивления обмотки статора

8.4.1. Переходное индуктивное сопротивление обмотки статора по продольной оси (11-188)

8.4.2. То же, по поперечной оси (11-189)

8.4.3. Сверхпереходное индуктивное сопротивление  обмотки статора по продольной  оси (11-190)

8.4.4. То же, по поперечной оси (11-191)

8.5. Сопротивления для токов обратной и нулевой последовательности

8.5.1. Индуктивное сопротивление обмотки  статора для токов обратной  последовательности 

(11-194)

8.5.2. То же, при большом внешнем  инд. сопротивлении (11-195)

8.5.3. Индуктивное сопротивление двухслойной  обмотки статора для токов  нулевой 

последовательности (11-196)

8.5.4. Активное сопротивление обмотки  фазы статора для тока нулевой  последовательности при рабочей температуре (11-197)

8.6 Постоянные времени обмоток

Информация о работе Синхронные генераторы