Производство синхронных машин
Рабочие характеристики Из рисунка 9 для находим токи статора для каждой мощности и проводим расчёт рабочих характеристик по формулам, приведённым в таблице 5. При расчёте потерь пересчитываются электрические потери в обмотке статора и добавочные потери. Остальные потери остаются неизменными. В расчётном проектировании были определены главные размеры, проведён расчёт магнитной цепи, угловых… Читать ещё >
Производство синхронных машин (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Курсовой проект хотелось бы начать с общего обзора производства синхронных машин. Здесь представлены лишь не многие разработки отечественной и зарубежной промышленности:
Генераторы синхронные серии MAGNAPLUS
Синхронные генераторы Marathon Electric являются бесщеточными самовозбуждающимися при помощи регулятора напряжения синхронными бесщеточными генераторами переменного тока. Генератор состоит из шести основных компонентов: главный статор (якорь), главный ротор (поле), статор возбудителя (поле), ротор возбудителя (якорь), вращающийся выпрямитель и регулятор напряжения.
синхронный генератор статор ротор
Генераторы синхронные Leroy Somer
Синхронные генераторы LEROY-SOMER являются признанными лидерами по весо-габаритным характеристикам, что обеспечивает им широкое применение на морских и речных судах, буровых платформах, в мобильных источниках питания буровых установок и вахтовых поселков.
Отличные переходные характеристики синхронных бесщеточных генераторов LEROY-SOMER позволяют применять серийные модели трехфазных генераторов для широкого спектра задач от производства электроэнергии до питания тирристорных нагрузок в телекоммуникациях.
Генераторы синхронные STAMFORD
Модельный ряд синхронных генераторов переменного тока STAMFORD включает в себя 4-х, 2-х и 6-и полюсные низковольтные генераторы, а также 4-х и 6-ти полюсные генераторы, вырабатывающих среднее и высокое напряжение. Возможно исполнение генераторов как с системой самовозбуждения, так и с постоянным магнитом.
Генераторы синхронные серии ME
Синхронные генераторы серии МЕ являются бесщеточными самовозбуждающимися при помощи регулятора напряжения синхронными генераторами переменного тока. Генератор состоит из шести основных компонентов: главный статор (якорь), главный ротор (поле), статор возбудителя (поле), ротор возбудителя (якорь), вращающийся выпрямитель и регулятор напряжения.
Серия БГ производства ОАО «Баранчинский электромеханический завод им. Калинина»
Предназначены для продолжительного режима работы в стационарных и передвижных электроустановках в качестве источника трехфазного тока аварийного электроснабжения; быстрого ввода в действие и приема нагрузки; параллельной работы с промышленной сетью и другими генераторами; специального электроснабжения потребителей, требующих высокое качество электрической энергии.
Это лишь небольшая часть того, что представлено сейчас в каталогах. Мировая промышленность ежедневно разрабатывает новые решения проблем, которые ставят перед ней потребители. От современного инженера — проектировщика сегодня требуется не только понимание алгоритма разработки электрической машины, но и свободное владение программными средствами, которые существенно упрощают трудоемкие процессы расчетов, а так же дают возможность с требуемой точностью выбрать геометрию и энергетику машины.
ТЕХНИЧЕСКИЙ ПРОЕКТ
1. Номинальные параметры
1.1 Номинальное фазное напряжение (предполагая, что обмотка статора будет соединена в звезду)
(1)
1.2 Номинальная полная мощность
(2)
Принимаем предварительно КПД двигателя:
1.3 Номинальный фазный ток
(3)
1.4 Число пар полюсов
(4)
Принимаем отношение ЭДС в якоре при номинальной нагрузке к номинальному напряжению:
1.5 Расчётная мощность
(5)
2. Размеры статора Принимаем внутренний диаметр статора: Принимаем согласно рекомендации
Внутренний диаметр статора:
(6)
.
Принимаем 15 габарит с высотой оси вращения и диаметром ;
Производим пересчёт диаметра D
(7)
Полюсное деление:
(8)
Для ф =0,141 м и р=5 находим
Задаемся:;; .
Расчётная длина статора:
(9)
Определяем отношение :
(10)
Полученное значение коэффициента лежит в допустимых пределах.
Действительная длина статора:
(11)
Принимаем согласно рекомендации ширину вентиляционного канала: и длину пакетов между вентиляционными каналами lпак=0,048 м.
Число вентиляционных каналов:
(12)
Принимаем
Длина пакета:
(13)
Суммарная длина пакетов сердечника:
(14)
3. Зубцовая зона статора. Сегментировка статора Так как, то принимаем число параллельных ветвей обмотки статора
Принимаем пределы изменения зубцового деления для ф =0,2303 м:
Пределы изменения числа зубцов:
(15)
(16)
Принимаем, как удовлетворяющее наибольшему числу требований. Так как Dа < 990 мм, то статор можно не сегментировать.
Уточняем зубцовое деление:
(17)
Число проводников в пазу:
(18)
Принимаем uП = 20.
Уточняем линейную нагрузку
(19)
Расхождение уточнённого значения линейной нагрузки с ранее принятым не превышает 5%.
Число пазов на полюс и фазу:
(20)
4. Пазы и обмотка статора Предварительная ширина паза:
(21)
Принимаем класс нагревостойкости изоляции В.
Принимаем произведение линейной нагрузки машины и плотности тока в обмотке статора:
Плотность тока в обмотке статора:
(22)
Сечение эффективного проводника обмотки статора:
(23)
Принимаем двухстороннюю толщину пазовой изоляции:
Возможная ширина изолированного проводника:
(24)
Принимаем провод марки ПЭТВП; двухсторонняя толщина изоляции ;
.
Допуск на разбухание изоляции по ширине паза:
(25)
Допуск на разбухание изоляции по высоте:
(26)
Технологический допуск на укладку:
Уточняем значение ширины паза:
(27)
Общая толщина изоляции на паз по высоте
Принимаем высоту клина:
Высота паза:
(28)
Эскиз паза статора показан на рисунке 1.
Уточняем плотность тока в обмотке статора:
(29)
Принимаем для магнитопровода статора электротехническую сталь марки 2013; листы статора лакированные; толщина 0,5 мм; коэффициент заполнения пакета статора сталью
Проверяем индукцию в зубце статора:
(30)
Высота спинки статора:
(31)
Проверяем индукцию в спинке статора:
(32)
Значения индукций зубцов и спинки статора находятся в допустимых пределах.
Принимаем коэффициент добавочных потерь:
Теплопроводность изоляции для некомпаудированной изоляции:
Перепад температуры в изоляции паза:
(33)
Перепад температуры в изоляции паза допустимый,
Градиент температуры в пазовой изоляции:
(34)
В результате проверки максимальной индукции в зубцах и спинке статора, а также перепада температуры в пазовой изоляции, установлено, что размеры паза выбраны удачно.
Рисунок 1 — Эскиз птатора Эффективные витки в фазе обмотки статора:
(35)
Шаг обмотки статора:
(36)
Принимаем
Укорочение шага обмотки статора:
(37)
Коэффициент укорочения шага обмотки статора:
(38)
Коэффициент распределения обмотки статора:
(39)
Обмоточный коэффициент:
(40)
Схема обмотки статора представлена на рисунке 2.
5. Воздушный зазор и полюса ротора Принимаем кратность максимального момента, находим синхронное индуктивное сопротивление по продольной оси
Максимальная индукция в воздушном зазоре при холостом ходе и номинальном возбуждении:
(41)
Приближённое значение воздушного зазора
(42)
Принимаем величину воздушного зазора под серединой полюса .
Зазор под краями полюса:
(43)
Среднее значение воздушного зазора:
(44)
Ширина полюсного наконечника: ,(45)
где конструктивный коэффициент полюсного перекрытия ,
Радиус дуги полюсного наконечника:
(46)
Принимаем высоту полюсного наконечника
Длина сердечника полюса и полюсного наконечника:
(47)
Принимаем толщину одной нажимной щётки полюса
Расчётная длина сердечника полюса:
(48)
Предварительная высота полюса:
(49)
Принимаем коэффициент, зависящий от высоты полюсного наконечника
Коэффициент рассеяния полюсов:
(50)
Полюсы выполнены из стали марки 1211; листы толщиной 1 мм; коэффициент заполнения полюса сталью
Принимаем индукцию в сердечнике полюса
Ширина сердечника полюса:
(51)
Окружная скорость ротора:
(52)
то принимаем крепление полюсов шпильками к ободу магнитного колеса.
Длина ярма (обода) ротора:
(53)
Выбрано т.к. машина мощностью более 100кВт.
Минимальная высота ярма ротора:
(54)
Принимаем индукцию в ярме ротора
6. Пусковая обмотка Принимаем число стержней пусковой обмотки Материал стержня — медь.
Поперечное сечение стержня пусковой обмотки:
(55)
Диаметр стержня:
(56)
Принимаем диаметр стержня, тогда:
Принимаем расстояние между крайним стержнем и краем полюсного наконечника
Зубцовый шаг на роторе:
(57)
Проверяем условия правильности выбора зубцового шага ротора:
Пазы ротора выбираем круглые, полузакрытые.
Диаметр паза ротора:
(58)
Раскрытие паза
Длина стержня:
(59)
Сечение короткозамыкающего сегмента:
(60)
7. Расчёт магнитной цепи По рис. 7−21 /1/ при дm/д=1,5, б=0,7 и находим
Магнитный поток в воздушном зазоре:
(61)
Определяем отношения:
(62)
(63)
Уточняем значение расчётной длины статора:
(64)
Индукция в воздушном зазоре:
(65)
Коэффициент воздушного зазора для статора:
(66)
Коэффициент воздушного зазора для ротора:
(67)
Коэффициент воздушного зазора:
(68)
Магнитное напряжение воздушного зазора:
(69)
Зубцовый шаг статора на высоте от его коронки:
(70)
Ширина зубца статора на высоте от его коронки:
(71)
Индукция в сечении зубца на высоте :
(72)
Магнитное напряжение зубцов статора:
(73)
Индукция в спинке статора:
(74)
Средняя длина магнитной линии спинки статора:
(75)
Магнитное напряжение ярма статора:
(76)
где — коэффициент, учитывающий неравномерное распределение индукции по поперечному сечению спинки статора, Высота зубца ротора:
(77)
Ширина зубца ротора на высоте от его коронки:
(78)
Индукция в зубце ротора:
(79)
Магнитное напряжение зубцов ротора:
(80)
Удельная магнитная проводимость рассеяния между внутренними поверхностями сердечников полюсов
(81)
Определяем коэффициенты:
(82)
(83)
(84)
Удельная магнитная проводимость между внутренними поверхностями полюсных наконечников:
(85)
Удельная магнитная проводимость рассеяния между торцевыми поверхностями:
(86)
Удельная магнитная проводимость для потока рассеяния на одну сторону полюса:
(87)
Магнитное напряжение воздушного зазора, статора и зубцов полюсного наконечника:
(88)
Поток рассеивания между торцевыми поверхностями полюсов:
(89)
Поток в сечении полюса у его основания:
(90)
Индукция в полюсе:
(91)
Расчётная длина силовой линии в полюсе:
(92)
Магнитное напряжение полюса:
(93)
Если индукция, то следует учесть изменение потока по высоте полюса.
Поток у основания полюса:
(94)
Поток у полюсного наконечника:
(95)
Поток в среднем сечении полюса:
(96)
Индукция в основании полюса:
(97)
Индукция у полюсного наконечника:
(98)
Индукция в среднем сечении:
(99)
Расчётное значение напряжённости магнитного поля полюса:
(100)
Магнитное напряжение воздушного зазора между полюсом и ярмом ротора:
(101)
Индукция в ободе магнитного колеса:
(102)
Средняя длина магнитной линии обода магнитного колеса:
(103)
Магнитное напряжение в ободе магнитного колеса:
(104)
Магнитное напряжение сердечника полюса, ярма ротора и воздушного зазора между полюсом и ярмом:
.(105)
МДС обмотки возбуждения на один полюс:
(106)
.
Проводим расчет для Результаты расчёта магнитной цепи сводим в таблицу.
При переводе магнитных напряжений Fдza, Fmj и потока Фm в относительные единицы за базовые значения соответственно приняты МДС Fв0 и Ф при Е1*=1.
По данным таблицы расчёта магнитной цепи построены характеристика холостого хода .
Таблица 2 — Результаты расчёта магнитной цепи
Параметр | и | |||||
0,5 | 1,0 | 1,1 | 1,2 | 1,3 | ||
1732.1 | 3464.1 | 3810.5 | 4156.9 | 4503.3 | ||
0,0275 | 0,055 | 0,0605 | 0,066 | 0,0715 | ||
0.4158 | 0,8317 | 0,9148 | 0,998 | 1.081 | ||
1169.8 | 2339.6 | 2573.6 | 2807.6 | 3041.5 | ||
0,8026 | 1.6052 | 1,7657 | 1,9262 | 2.0868 | ||
255,9 | 6986,6 | |||||
15,3 | 416,4 | 1181,2 | 2482,3 | |||
0,5509 | 1,1 | 1,212 | 1.322 | 1.4324 | ||
0,6239 | 0,502 | 0,4439 | 0,392 | 0,3478 | ||
131,6 | 503,97 | 774,56 | 1365,2 | 2219,4 | ||
11,8 | 36,6 | 49,75 | 77,4 | 111,684 | ||
0,63 | 1,269 | 1,396 | 1,5232 | 1,65 | ||
311,54 | 989,41 | 1469,2 | 2597,3 | 5350,4 | ||
2,8 | 13,4 | 23,6 | 48,68 | |||
1199,8 | 2801,6 | 3817,9 | ||||
0,0045 | 0,0105 | 0,0143 | 0,0203 | 0,041 | ||
0,032 | 0,0651 | 0,0739 | 0,084 | 0,103 | ||
0,81 | 1,66 | 1,89 | 2.18 | 2.85 | ||
412,86 | 5382,7 | |||||
73,4 | 458,78 | 1260,2 | 3872,2 | 9058,7 | ||
202.96 | 415.4 | 474,48 | 546,8 | 713,12 | ||
0,5799 | 1,19 | 1,35 | 1,56 | 2,03 | ||
285,7 | 808,98 | 1202,5 | 2578,2 | |||
14,5 | 41,8 | 64,7 | 163,7 | 1743,7 | ||
290,8 | 915,9 | 1799,4 | 4582,7 | |||
1490,6 | 3717,6 | 5617,4 | 9973,7 | |||
0.401 | 1,5 | 2,6 | ||||
0,582 | 1,19 | 1,36 | 1,568 | 2,045 | ||
0,078 | 0,2464 | 0,484 | 1,23 | 3,09 | ||
0,32 | 0,75 | 1.027 | 1.45 | 2.9 | ||
0,082 | 0.19 | 0.26 | 0.37 | 0,745 | ||
Рисунок 3 — Характеристика холостого хода
8. Параметры обмотки статора для установившегося режима Принимаем допустимое расстояние между медью проводников соседних катушек
Принимаем вылет прямолинейной части катушек из паза
Длина лобовой части обмотки статора:
(107)
Средняя длина витка обмотки статора:
(108)
Активное сопротивление обмотки статора при :
(109)
Активное сопротивление обмотки статора при :
(110)
Базовое сопротивление:
(111)
Активное сопротивление обмотки статора в относительных единицах:
(112)
По эскизу паза статора определяем:
Определяем коэффициенты:
(113)
(114)
Коэффициент магнитной проводимости между стенками паза:
(115)
Принимаем согласно рекомендации коэффициент
Коэффициент магнитной проводимости по коронкам зубцов:
(116)
Коэффициент магнитной проводимости пазового рассеяния:
(117)
Коэффициент проводимости лобового рассеяния:
(118)
Коэффициент магнитной проводимости дифференциального рассеивания:
(119)
Индуктивное сопротивление рассеяния фазы статора:
(120)
Индуктивное сопротивление рассеивания в относительных единицах:
(121)
Амплитуда первой гармоники МДС реакции якоря:
(122)
Коэффициент, учитывающий влияние магнитных напряжений стали и зазора между полюсом и ярмом для ненасыщенной машины (и определяется при):
(123)
Принимаем коэффициенты
Индуктивное сопротивление продольной реакции якоря (определяется при):
(124)
Индуктивное сопротивление поперечной реакции якоря:
(125)
Синхронное индуктивное сопротивление по продольной оси:
(126)
Синхронное индуктивное сопротивление по поперечной оси:
(127)
9. МДС обмотки возбуждения при нагрузке На рисунке 4 построена векторная диаграмма. Из неё определяем:
Из зависимости для находим:
Принимаем:
Амплитуда первой гармоники МДС реакции якоря в относительных единицах:
(128)
Определяем составляющую МДС:
(129)
Из частичной характеристики (рисунок 6) по находим:
Из векторной диаграммы определяем модуль результирующей ЭДС по продольной оси: ;
По характеристике определяем для :
МДС продольной реакции якоря:
(130)
Определяем сумму МДС:
(131)
По характеристике для находим:
Поток полюса:
(132)
Из характеристики для находим
МДС обмотки возбуждения при номинальной нагрузке:
(133)
МДС обмотки возбуждения при номинальной нагрузке в физических единицах:
(134)
10. Обмотка возбуждения Для питания обмотки возбуждения выбираем тиристорное возбудительное устройство ТВУ-65−320. Напряжение на кольцах с учётом переходного падения напряжения в щёточном контакте принимаем .
Расчётное значение МДС обмотки возбуждения:
(135)
Удельное сопротивление меди при рабочей температуре обмотки класса изоляции B:
Принимаем одностороннюю толщину изоляции полюса
Для однорядной обмотки возбуждения принимаем ширину проводника обмотки
Расстояние от центра закругления с радиусом r до края штампованной части листа полюса:
Предварительная средняя длина витка обмотки возбуждения для однорядной обмотки с лобовой частью в виде полуокружности:
(136)
Предварительное значение сечения проводника обмотки возбуждения:
(137)
Принимаем плотность тока в обмотке возбуждения:
Ток возбуждения:
(138)
Число витков обмотки возбуждения:
(139)
Принимаем медный провод размерами площадью поперечного сечения
Из эскиза межполюсного окна (рисунок 7) находим минимальное расстояние между катушками соседних полюсов — что удовлетворяет условию охлаждения обмотки возбуждения.
Уточняем плотность тока в обмотке возбуждения:
(140)
Полученное значение плотности тока не превышает ранее принятое более чем на. Превышение температуры обмотки возбуждения:
Для однорядных обмоток при изоляции класса нагревостойкости В допустимое превышение температуры равно. Полученное значение не превышает допустимого значения.
Уточняем значение высоты полюса:
Активное сопротивление обмотки возбуждения:
Активное сопротивление обмотки возбуждения при :
(144)
Напряжение на кольцах обмотки возбуждения при номинальной нагрузке и :
(145)
Коэффициент запаса возбуждения:
(146)
На рисунке 7 представлен эскиз междуполюсного окна.
Рисунок 7- эскиз междуполюсного окна
11. Параметры и постоянные времени Определим сумму :
(148)
Индуктивное сопротивление обмотки возбуждения:
(149)
Индуктивное сопротивление рассеивания обмотки возбуждения:
(150)
Коэффициент проводимости пазового рассеяния ротора:
(151)
Коэффициент проводимости дифференциального рассеивания ротора:
(152)
Принимаем коэффициенты приведения
Коэффициент проводимости короткозамыкающих колец по продольной оси:
(153)
Коэффициент проводимости короткозамыкающих колец по поперечной оси:
(154)
Принимаем коэффициент распределения для успокоительной (пусковой) обмотки:
Индуктивное сопротивление рассеивания демпферной (пусковой) обмотки по продольной оси:
(155)
Индуктивное сопротивление рассеивания демпферной (пусковой) обмотки по поперечной оси:
(156)
Активное сопротивление обмотки возбуждения при :
(157)
Принимаем отношение удельных сопротивлений материала стержня и кольца к удельному сопротивлению меди
Активное сопротивление пусковой обмотки по продольной оси при :
(158)
Активное сопротивление пусковой обмотки по поперечной оси при :
(159)
12. Масса активных материалов Ширина зубца статора на высоте от его коронки:
(160)
Масса зубцов статора:
(161)
Масса ярма статора:
(162)
Масса меди обмотки статора:
(163)
Масса меди обмотки возбуждения:
(164)
Масса меди стержней пусковой обмотки:
(165)
Масса меди короткозамыкающих колец:
(166)
Масса стали полюсов:
(167)
Масса стали обода ротора:
(168)
Полная масса меди:
(169)
Полная масса активной стали:
(170)
13. Потери и КПД Основные электрические потери в обмотке статора:
(171)
Потери на возбуждение:
(172)
Принимаем удельные потери в стали марки 2013 при индукции 1 Тл и частоте перемагничивания :
Принимаем коэффициент, учитывающий увеличение потерь из-за частичного замыкания листов, вследствие наличия заусенцев, а также изменения структуры стали при штамповке:
Магнитные потери в ярме магнитопровода статора:
(173)
Магнитные потери в зубцах магнитопровода статора:
(174)
Механические потери:
(175)
Принимаем для полюсов при толщине листов 1 мм коэффициент
Определяем значение индукции:
(176)
Потери на поверхности полюсных наконечников при холостом ходе, из-за колебания индукции вследствие зубчатого строения статора:
(177)
Активная мощность, подводимая к двигателю при номинальной нагрузке:
(178)
Добавочные потери при нагрузке:
(179)
Общие потери при номинальной нагрузке:
(180)
Коэффициент полезного действия:
(181)
14. Превышение температуры обмотки статора Удельный тепловой поток на внутренней поверхности статора:
(182)
Принимаем коэффициент теплоотдачи
Превышение температуры внешней поверхности статора над температурой охлаждающего воздуха:
(183)
Удельная проводимость меди при :
Периметр паза статора без учёта клина (по эскизу паза):
Плотность теплового потока с внешней поверхности лобовых частей:
(184)
Превышение температуры внешней поверхности лобовых частей обмотки статора над температурой охлаждающего воздуха:
(185)
Перепад температуры в пазовой изоляции обмотки статора (рассчитывалось ранее):
Среднее превышение температуры обмотки статора:
(186)
Среднее превышение температуры обмотки статора не превышает допустимых значений.
15 Характеристики двигателя
15.1 Угловая характеристика По продолжению прямолинейной части характеристики холостого хода для находим
Определяем отношение:
(187)
Принимаем коэффициент, учитывающий реактивные составляющие мощности и момента, обусловленные неодинаковыми индуктивными сопротивлениями :
Статическая перегружаемость:
(188)
Статическая перегружаемость синхронного двигателя больше минимального допустимого значения.
Аналитическое выражение угловой характеристики :
(189)
На рисунке 8 представлены угловые характеристики.
Рисунок 8 — Угловая характеристика
15.2 U — образная характеристика
U — образные характеристики строятся по векторным диаграммам для трёх значений мощности:
За базовое значение мощности принята полная мощность: за базовое значение тока принят номинальный ток
Результаты расчёта сведены в таблицу 4.
Таблица 4 — Результаты расчёта для построения U — образных характеристик
1,0365 | 1,029 | 1.0045 | ||
1,3 | 1,28 | 1,21 | ||
0,0024 | 0,0023 | 0,0022 | ||
0,94 | 0,95 | 0,96 | ||
0,7 | 0,71 | 0,72 | ||
0,42 | 0,418 | 0,411 | ||
0.98 | 0,97 | 0,93 | ||
0.72 | 0.69 | 0,59 | ||
41.6 | 38.45 | 26.85 | ||
0,6959 | 0,6536 | 0,51 | ||
1,41 | 1,34 | 1,11 | ||
0,35 | 0,34 | 0,28 | ||
1,347 | 1,3167 | 1,06 | ||
0,465 | 0,4225 | 0,428 | ||
1.88 | 1.76 | 1,39 | ||
По данным таблицы 4 на рисунке 9 построены U — образные характеристики.
Рисунок 9 — U-образные характеристики
15.3 Рабочие характеристики Из рисунка 9 для находим токи статора для каждой мощности и проводим расчёт рабочих характеристик по формулам, приведённым в таблице 5. При расчёте потерь пересчитываются электрические потери в обмотке статора и добавочные потери. Остальные потери остаются неизменными.
Таблица 5 — Рабочие характеристики
0,9 | 478.2 | 51.1 | 0,9 | 10.9 | 2.39 | 13.29 | 0,961 | 459.5 | 7314.8 | ||
0,5 | 265.6 | 0.59 | 30.2 | 0,844 | 3.84 | 1.32 | 5.16 | 0,96 | 255.2 | ||
0,2 | 106.2 | 0.34 | 17.58 | 0,58 | 1.29 | 0.53 | 1.82 | 0,93 | 99.1 | 1578.1 | |
По данным таблицы 5 на рисунке 10 построены рабочие характеристики.
15.4 Пусковые характеристики Расчёт пусковых характеристик производим для скольжений В качестве примера ниже приводится расчёт при скольжении
Сопротивление добавочного резистора:
Приведённая проводимость обмотки возбуждения:
(190)
Приведённая проводимость успокоительной (пусковой) обмотки по продольной оси:
(191)
Полная приведённая проводимость по продольной оси:
(192)
Полное приведённое сопротивление по продольной оси:
(193)
Приведённая проводимость пусковой обмотки по поперечной оси:
(194)
Полная приведённая проводимость по поперечной оси:
(195)
Полное приведённое сопротивление по поперечной оси:
(196)
Пусковой ток статора прямого следования:
(197)
Пусковой ток обратного следования:
(198)
Полный пусковой ток статора:
(199)
Активная составляющая пускового тока статора прямого следования:
Пусковой момент
(200)
Аналогично расчёт проводится для других значений скольжений. Результаты расчёта пусковых характеристик сведены в таблицу 6.
Таблица 6 — Пусковые характеристики
Параметр | Скольжение | |||||
0.3103−3.27j | 0.6−3.18j | 1.27−2.69j | 1.65−1.73j | 1.36−0.7j | ||
3.36−0.9j | 1.77−0.24j | 0.72−0.039j | 0.36−0.0098j | 0.18−0.0024j | ||
3.67−5.08j | 2.38−4.3j | 1.99−3.6008j | 2−1.2.6j | 1.54−1.6j | ||
0.094+0.13j | 0.098+0.18j | 0.117+0.2j | 0.18+0.24j | 0.31+0.32j | ||
0.094+0.24j | 0.098+0.28j | 0.117+0.32j | 0.18+0.35j | 0.31+0.43j | ||
1.46−3.67j | 1.08−3.15j | 1.022−2.77j | 1.19−2.26j | 1.1−1.5j | ||
6.9−1.96j | 3.6−0.5j | 1.5−0.084j | 0.75−0.02j | 0.37−0.005j | ||
6.9−3.7j | 3.67−2.22j | 1.5−1.79j | 0.75−1.73j | 0.37−1.7j | ||
0.11+0.06j | 0.2+0.12j | 0.27+0.33j | 0.21+0.49j | 0.12+0.55j | ||
0.11+0.165j | 0.2+0.226j | 0.27+0.44j | 0.21+0.59j | 0.12+0.66j | ||
2.8−4.1j | 2.2−2.5j | 1.04−1.64j | 0.53−1.49j | 0.27−1.45j | ||
2.14−3.9j | 1.64−2.8j | 1.03−2.2j | 0.86−1.87j | 0.69−1.49j | ||
0.67−0.23j | 0.55−0.33j | 0.008+0.56j | — 0.33+0.38j | — 0.42−0.035j | ||
4.451 | 3.26 | 2.43 | 2.06 | 1.65 | ||
0.71 | 0.643 | 0.566 | 0.5 | 0.42 | ||
5.16 | 3.9 | 2.57 | 2.06 | |||
2.38 | 1.82 | 1.144 | 0.96 | 0.76 | ||
По данным таблицы 6 на рисунке 11 построены пусковые характеристики.
Согласно расчёту пусковых характеристик:
пусковой момент
пусковой ток
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В курсовом проекте спроектирован синхронный двигатель, отвечающий требованиям технического задания.
В расчётном проектировании были определены главные размеры, проведён расчёт магнитной цепи, угловых, U-образных, рабочих и пусковых характеристик, были определены потери и коэффициент полезного действия машины, проведен механический расчет. Номинальные данные спроектированного двигателя:
Р1н= 450 кВт;
Iнф= 51.13 А;
n=600 об/мин;
f=50 Гц;
зн=0,941.
Дальнейший анализ машины будет проводиться с помощью специальных программных средств типа AnSYS. Целью этого является оптимизация геометрии и энергетики машины.
Проектирование электрических машин / Под ред. И. П. Копылова. -М.: Энергия, 1980. 495 с.
Справочник по электрическим машинам: В 2 т. / Под общ. ред. И. П. Копылова, Б. К. Клокова. Т. 1. — М.: Энергоатомиздат, 1989. — 688 с.
Гольдберг О. Д., Гурин Я. С., Свириденко И. С. Проектирование электрических машин: Учебник для втузов. — М.: Высш. Шк., 1984. — 431 с.
Гурин Я.С., Кузнецов Б. И. Проектирование серий электрических машин. — М.: Энергия, 1978. — 480 с., ил.
Курсовое проектирование. Организация, порядок проведения, оформление расчётно-пояснительной записки и графической части. СТП ВГТУ 001−98. — Воронеж: ВГТУ, 1998. — 48 с.