Вертикальный синхронный двигатель типа ВДС 325/40-16 мощностью 5500 кВт

Курсовой проект - Физика

Другие курсовые по предмету Физика

лжно быть не менее 1,4 номинального напряжения возбуждения синхронного двигателя Uв.н. Для крупных двигателей практически всегда Uопт = (1,7-2,0)Uв.н (особенно при тиристорном возбуждении). Система возбуждения должна быть рассчитана на длительность форсировки 50 сек.

Рисунок 4 Система возбуждения двигателя

 

Тиристорный возбудитель управляет пуском и остановкой двигателя и потому отпадает надобность в станции управления. При пуске, когда в обмотке ротора индуктируется переменная э.д.с., обмотка должна быть включена на резистор, чтобы создать замкнутую цепь для отрицательной полуволны тока. Резистор может быть линейным и нелинейным, включенным только на время пуска или постоянно подключенным. В последнем случае он осуществляет и защиту тиристоров от перенапряжений при переходных процессах в двигателе. При пуске синхронного двигателя тиристорный преобразователь заперт, обмотка возбуждения включена на разрядный резистор через тиристорный ключ, который представляет собой два встречно-параллельных тиристора. К концу пуска, когда напряжение на обмотке ротора падает, включается тиристорный преобразователь, а тиристоры ключа запираются.

 

2. Расчет электромагнитного ядра

 

.1 Расчет номинальных величин

 

.1.1 Номинальная полная мощность

 

 

где - среднее значение КПД крупных синхронных двигателей.

 

.1.2 Номинальный фазный ток статора

 

 

.2 Расчет сердечника статора

 

.2.1. Число пар полюсов

 

 

.2.2. Внутренний диаметр статора

 

 

Принимаю внутренний диаметр статора Di=2.787 (м) для выполнения соотношения из 2.2.6

.2.3 Полюсное деление

 

 

.2.4 Длина сердечника статора

 

 

.2.5 Высота спинки сердечника статора

 

 

.2.6 Высота паза статора

 

 

.2.7 Ширина паза статора

 

 

где, а , принятое для оговоренной в техническом задании термореактивной изоляции.

Проверяю соотношения и :

 

и

Соотношения выполняются.

 

.2.8 Число параллельных ветвей

Выбираю число параллельных ветвей, удовлетворяющим

условию Ia = Iн/а < 275, где Ia - ток в каждой ветви.

 

- условие выполняется, следовательно а = 4.

 

.2.9 Минимальное зубцовое деление

 

 

.2.10 Максимально возможное число полюсов статора

 

 

.2.11 Число пазов на полюс и фазу

 

 

.2.12 Число пазов статора

 

 

.2.13 Число пазов в сегменте

Число выбирается кратным числу пазов z в диапазоне zc = 6-18. Наилучшее деление на сегменты получается при zc = 12, т.к. при этом большая хорда сегмента:

 

Сегменты штампуются из листов электротехнической стали шириной 430 (мм).

 

.2.14 Зубцовое деление

 

 

.3 Расчет обмотки статора

 

.3.1 Линейная нагрузка

 

 

.3.2 Число эффективных проводников в пазу

 

 

Величина округляется до ближайшего целого четного числа.

 

.3.3 Число элементарных проводников в одном эффективном

 

 

где - предварительное значение плотности тока в обмотке статора;

- предварительная площадь сечения элементарного проводника.

Число может принимать значения 1,2,3,4,6. Выбираем .

 

Рисунок 5 Раскрой электротехнической стали на сегменты

 

.3.4 Ширина элементарного проводника

 

где- толщина витковой изоляции;

- толщина корпусной изоляции;

- число элементарных проводников по ширине паза.

 

.3.5 Высота элементарного проводника

 

1.759 мм

где - двухсторонняя толщина изоляции элементарного проводника.

 

.3.6 По найденным значениям a0 и b0 из [1, табл. П3.2] определяются размеры стандартного проводника и его сечение S0, а затем уточняются размеры паза

=1.8 (мм);= 6,7 (мм);= 11,7 (мм2);

0.068 (м)

Проверка.

 

 

Соотношения выполняются

 

.3.7 Средний перепад температуры в изоляции обмотки статора

 

 

где- плотность тока в обмотке статора;

- теплопроводность изоляции для термореактивной изоляции.

Необходимо, чтобы средний перепад температуры ?из не превышал 25 - 30 ?С. В данном случае условие выполнено.

 

Рисунок 6 Паз статора с обмоткой и спецификацией

 

ПозицияНаименование материалов1Провод медный марки ПСД2Лента стеклянная ЛЭС-0.13Витковая изоляция (стеклослюдинитовая лента толщиной 0.27 мм)4Корпусная изоляция(стеклослюдинитовая лента толщиной 2.5 мм)5Стеклотекстолит толщиной 1мм6Клин стеклотекстолитовый

.3.8 Число витков в фазе

 

 

2.3.9 Шаг обмотки (округляется до ближайшего целого)

 

 

где - число фаз.

 

.3.10 Укорочение шага

 

 

.3.11 Коэффициент укорочения

 

 

.3.12 Коэффициент распределения

 

 

.4 Коррекция главных размеров статора по уровню индукции в воздушном зазоре, зубцах и спинке статора

 

.4.1 Число вентиляционных каналов (округляется до ближайшего целого)

 

 

где - обычно принимаемая ширина пакета статора;

- стандартная ширина вентиляционного канала.

 

.4.2 Длина сердечника статора

 

 

.4.3 Индукция в воздушном зазоре над серединой полюса

 

 

где- коэффициент полюсно