Вертикальный синхронный двигатель типа ВДС 325/40-16 мощностью 5500 кВт
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
нитный поток, ВбИндукция, Тл Напряженность, А/м(из [1, табл.П.1.12])Магнитное напряжение, АЗубцы статораМагнитный поток, ВбИндукция, Тл Напряженность, А/м(из [1, табл.П.1.13])Магнитное напряжение, АЗазорМагнитный поток, ВбИндукция, Тл Напряженность, А/мМагнитное напряжение, АПолюс ротораМагнитный поток, ВбИндукция, Тл Напряженность, А/м(из [1, табл.П.1.14])Магнитное напряжение, А
.7.10 Расчет МДС обмотки возбуждения при номинальной нагрузке
Потоки Ф0i, i = 1,2 определяют соответствующие магнитные напряжения:
F?i - магнитное напряжение воздушного зазора;- магнитное напряжение зубцов статора;- магнитное напряжение спинки статора.
Сумма этих магнитных напряжений совместно с МДС обмотки статора определяют магнитные напряжения F?pi на участке рассеяния полюсов
Зная магнитные напряжения F?pi, находим коэффициенты рассеяния:
;
,
и полные потоки полюсов:
;
.
Потокам Фmi соответствуют магнитные напряжения полюсов Fmi.
Результирующие магнитные напряжения:
;
.
Магнитное напряжение F02 определяет напряжение МДС обмотки возбуждения при номинальной нагрузке:
.8 Расчет перегрузочной способности
.8.1 МДС обмотки возбуждения в режиме трехфазного короткого замыкания при номинальном токе статора
.
2.8.2 Кратность максимального синхронного момента
.9. Расчет обмотки возбуждения
.9.1 Ширина провода обмотки возбуждения
,
где
Ширина провода обмотки возбуждения ограничивается условием ее размещения в межполюсном пространстве:
где- коэффициент при р > 2,
и условием надежного крепления обмотки возбуждения на полюсе:
.
Условия выполняются.
.9.2 Высота провода обмотки возбуждения
.
Размеры провода обмотки возбуждения приводятся в соответствие со стандартными значениями шинной меди [1, табл. П3.2.] и затем определяется сечение провода Sв: ; ; .
1:4
Рисунок 7 Межполюсное окно ротора с обмоткой и спецификацией
.9.3 Средняя длина витка обмотки возбуждения при bm > 0,2 (м)
.9.4 Номинальное напряжение возбуждения
.
2.9.5 Число витков обмотки возбуждения
.9.6 Ток возбуждения холостого хода
.
.9.7 Ток возбуждения при номинальной нагрузке
.
.9.8 Плотность тока в обмотке возбуждения при номинальной нагрузке
.
.9.9 Перегрев обмотки возбуждения
.
Номинальные значения напряжения и тока обмотки возбуждения привожу в соответствие с номинальными данными возбудителей, имеющихся в соответствующих каталогах.
Номинальные данные тиристорного возбудителя:вн = 480 (А),вн = 80 (В)
Выбор размеров проводника обмотки возбуждения осуществляется с учетом следующих условий:
<
<
Условия выполняются.
Таким образом, проведен ручной расчет синхронного двигателя, который полностью определяет его свойства и характеристики. Их оценка производится с помощью ЭВМ. Результаты поверочного расчета полученного варианта позволяют судить о степени его соответствия требованиям ГОСТ и технического задания.
3. Оптимизация электромагнитного ядра на ЭВМ
Характерной чертой современного этапа проектирования электрических машин является переход к автоматизированному проектированию. В этом случае задача синтеза электромагнитного ядра явнополюсных синхронных двигателей реализуется в два этапа: аналитический и пошаговый. На аналитическом этапе, выполненном вручную, определяются исходные параметры двигателя. Этот расчёт приведён во второй главе. В ходе пошагового этапа выполняются проектные исследования двигателя и решается задача его параметрической оптимизации. Этот этап выполняется на персональном компьютере с помощью пакета программ ОРТСD.
В этой главе приведён поэтапный процесс корректировки исходного варианта двигателя, а именно: поиск приемлемого варианта, оптимизация по минимуму приведённой стоимости, оптимизация по минимуму резервов.
Номинальные данные:
Номинальная мощностьРн = 5500 (кВт)
Номинальное линейное напряжениеUн = 6 (кВ)
Номинальный коэффициент мощности(опережающий)cosfн = 0,9
Номинальная частота напряжения сети fн = 50 (Гц)
Число пар полюсовр = 16
Номинальный ток возбудителяIвн = 480 (А)
Исходные значения конструктивных параметров:
Внутренний диаметр статораDi = 2.847 (м)
Число пазов статораz =288
Число эффективных проводников в пазуUп = 10
Длина сердечника статораLt = 0,410(м)
Величина воздушного зазораd = 0,008 (м)
Ширина паза статораВп = 0,013 (м)
Высота паза статораНп = 0,068 (м)
Ширина сердечника полюсаBm = 0,317 (м)
Высота сердечника полюсаНm = 0,0.316 (м)
Ширина полюсного наконечникаВpm = 0,0.393 (м)
Высота проводника обмотки возбужденияАem = 5 (мм)
Ширина проводника обмотки возбужденияВem = 36 (мм)
Число стерней демпферной обмоткиnс = 14
.1 Поиск приемлемого варианта
В результате ручного расчёта мы получили исходные данные для поиска приемлемого результата.
Рисунок 8 Экспресс информация по первому варианту исходных данных
Из данной таблицы видно, что рассчитанный двигатель имеет штраф по кратности пускового тока, кратности входного момента и кратности максимального момента. Для увеличения кратности пускового тока уменьшим дл