Вертикальный синхронный двигатель типа ВДС 325/40-16 мощностью 5500 кВт
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
ину машины до lt = 0,38м. Изменение lt существенно влияет на уровень индукций во всех участках магнитной цепи. Уменьшение lt ведет к повышению степени насыщения стали. При этом увеличиваются потери в стали и возрастает МДС обмотки возбуждения. В результате повышается перегрев обмоток статора и возбуждения. При меньшей длине повышаются электромагнитные моменты Мп, Мм, Мвх, а также снижается момент инерции ротора, что облегчает условия пуска и синхронизации двигателя и уменьшает перегрев демпферной обмотки. Снизим внутренний диаметр машины до Di = 2.79м. Снижение внутреннего диаметра приведет к снижению перегрева обмотки возбуждения. В итоге получим вариант оптимизации без штрафов.
Рисунок 9 Экспресс информация по второму варианту исходных данных
Из данной таблицы видно, что все индукции находятся в допустимых пределах, перегревы обмоток статора, возбуждения, демпферной, также лежат близко к заданным пределам. Кратности моментов и кратность пускового тока не сильно расходятся с заданными техническими требованиями. Поэтому данный вариант принимаю за результат оптимизации по минимуму резерва.
.2 Оптимизация по минимуму приведенной стоимости
Одним из важнейших критериев оценки двигателя является приведённая стоимость.
Приведённая стоимость- это капитальные затраты на изготовление двигателя и ежегодные эксплуатационные расходы.
Так как эксплуатационные расходы - это расходы, связанные с обслуживанием данной машины, а следовательно они зависят от каких-то конструктивных особенностей, требующих, или не требующих постоянного контроля и поддержания их в рабочем состоянии, то основным направлением в уменьшении приведённой стоимости считаю - уменьшение используемых материалов (это сталь и медь).
При этом начальным является приемлемый вариант.
В первую очередь необходимо уменьшить габариты машины, путем уменьшения длинны машины lt до 0.4м. Но при этом возрастает перегрев обмотки возбуждения из-за насыщения зубцов статора и полюса, а также увеличивается кратность пускового тока и уменьшается кратность входного момента. Для уменьшения кратности пускового тока необходимо увеличить высоту паза до hп = 0,074м, а для увеличения кратности входного момента ширину - bп = 0,014м. Так же уменьшаю число зубцов Z до 240, а число активных проводников увеличиваю до 12.
вертикальный синхронный двигатель электромагнитный
Рисунок 10 Экспресс информация по третьему варианту исходных
Таким образом, мы нашли вариант с меньшей приведённой стоимостью, чем у приемлемого варианта примерно на 5%. Проанализировав данные таблицы можно сделать вывод, что данный вариант синхронного двигателя является оптимальным.
3.3 Анализ результатов
Рисунок 11 Расчетный формуляр, часть 1
Рисунок 12 Расчетный формуляр, часть 2
Заключение
Полученный при оптимизации вариант, несмотря на то, что отличается от первоначального (полученного при ручном расчете) является более приемлемым. Также можно видеть, что мы увеличили перегревы обмоток, повысив их до крайних верхних пределов. Магнитная система двигателя является насыщенной. Кратности моментов и тока входят в допустимые пределы. Так же удалось значительно снизить стоимость двигателя и максимально повысить его КПД, который составляет 95,61%. Таким образом, данный вариант синхронного двигателя, полученный при оптимизации, можно считать полностью удовлетворяющим всем показателям проектирования.
Я считаю, что в результате процесса разработки курсового проекта удалось получить вертикальный синхронный двигатель с довольно хорошими для такого класса машин показателями.
Рисунок 13 Характеристика холостого хода
Рисунок 14 Пусковые характеристики
Список используемой литературы
1.Проектирование электрических машин: Учебник для вузов / И.П. Копылов,
2.Ф.А. Горяинов, Б.К. Клоков и др.; Под ред. И.П. Копылова. - М.: Высшая школа, 2002.
.Конструктивное устройство вертикальных электродвигателей переменного тока: Методические указания к курсовому и дипломному проектированию / Новиков Н.Н., Шутько В.Ф.. - Екатеринбург: изд. ИПК УГТУ, 2001, 38 с.
.Синтез и оптимизация явнополюсных синхронных двигателей: Методические указания к курсовому проектированию / Новиков Н.Н., Шутько В.Ф.. - Свердловск: изд. УПИ им.С.М, Кирова, 1985, 41 с.
.Проектирование гидрогенераторов и синхронных компенсаторов: Учебник для вузов / Абрамов А.И., Иванов-Смоленский А.В.. - М.: Высшая школа, 1978.