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

Курсовой проект - Физика

Другие курсовые по предмету Физика

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вертикальный синхронный двигатель

типа ВДС 325/40-16 мощностью 5500 кВт

Задание на курсовое проектирование

 

Спроектировать вертикальный синхронный двигатель со следующими параметрами:

Номинальные данные:

- номинальная мощность СМ

номинальное линейное напряжение

номинальная частота вращения ротора

номинальная частота напряжения сети

номинальный коэффициент мощности (опережающий)

внешний диаметр сердечника статора

класс нагревостойкости изоляции

схема обмотки статора

Технические требования:

кратность пускового момента? 0,4

кратность максимального момента? 1,8

кратность входного момента? 1,4

кратность пускового тока? 5,5

Изоляция обмотки статора - термореактивная. Возбудитель - статический, тиристорный

 

Реферат

 

Пояснительная записка включает в себя расчет синхронного двигателя вертикального исполнения типа ВДС 325/40-16 мощностью Pном = 5500 (кВт).

В данной работе произведен синтез электромагнитного ядра явнополюсного синхронного вертикального двигателя, результаты которого удовлетворяют всем предъявленным техническим требованиям.

В первой главе описаны конструкция, принцип действия, назначение, основные характеристики и элементы конструкции синхронного двигателя.

Вторая глава представляет собой полностью ручной расчет электромагнтного ядра с учетом всех требований и ограничений. Здесь получен первоначальный вариант проектируемого двигателя.

Далее производится синтез электромагнитного ядра двигателя на ЭВМ и поиск оптимального варианта. При этом используются данные второй главы, а также некоторые опытные и аналитические зависимости. Итогом третьей главы является полностью спроектированное электромагнитное ядро машины.

Математические вычисления были выполнены в математическом пакете MathCAD13, все рисунки выполнены в Компас-3D-V7_LT.

Пояснительная записка содержит 37 страницы, 14 рисунков, 4 таблицы; было использовано четыре источника литературы.

 

Введение

 

В настоящее время широкое распространение получили крупные вертикальные электродвигатели переменного тока мощностью от нескольких десятков ватт до десятков мегаватт, а частотой вращения от нескольких до десятков тысяч оборотов в минуту.

Синхронные двигатели большой мощности экономически выгоднее, чем двигатели другого типа. Также целесообразно применять их в качестве привода устройств, в местах стабильной нагрузки, где не требуются частые пуски и двигатель должен работать с постоянной частотой вращения, например: компенсаторы, насосы, воздухоустановки, нагнетатели. инхронный двигатель в сравнении с другим двигателем имеет следующие преимущества:

возможность генерирования и регулирования реактивной мощности;

меньшая зависимость перегрузочной способности от напряжения;

возможность кратковременно увеличивать перегрузочную способность за счет форсировки возбуждения;

стабильная частота вращения, что обеспечивает технологичность процесса.

И следующие недостатки:

сложность изготовления, дороговизна, меньшая надежность;

сложность в управлении и регулировании скорости вращения;

затруднен пуск.

 

1. Назначение, краткое описание конструкции и системы возбуждения

 

.1 Принцип действия и конструкция

 

Следует выделить две основные части синхронной машины: статор и ротор. Статор представляет собой неподвижный полый шихтованный сердечник с продольными пазами внутри, в которых расположена обмотка статора. Во внутренней полости статора расположена вращающаяся часть машины - ротор, который может иметь явно полюсное и неявно полюсное исполнение. В неявно полюсной машине зазор между ротором и статором постоянный. В роторе крепится обмотка возбуждения и демпферная клетка, которая служит для пуска и успокоения ротора при резком изменении режимных параметров. Обмотка возбуждения создает неподвижное поле. К валу ротора подводится нагрузка.

Синхронная машина может работать в двух различных режимах: в автономном и параллельно с сетью. В автономном режиме машина является единственным источником энергии для потребителей, то есть работает только в генераторном режиме. При работе от сети или параллельно сети она может работать в режимах синхронного генератора, двигателя, компенсатора.

 

.2 Конструкция корпуса, сердечника и обмотки статора вертикального СД

 

.2.1 Корпус статора

Корпус статора вертикального электродвигателя имеет круглую форму и выполняется сварным из листовой стали. Он состоит из горизонтально расположенных круглых фланцев, промежуточных рам, распорных ребер и цилиндрической обшивки с отверстиями для выхода нагретого воздуха.

Расположение ребер, промежуточных рам и обшивки обеспечивает получение секционных камер для прохождения нагретого воздуха к охладителям - при замкнутом цикле вентиляции или к отверстиям в обшивке для выхода воздуха в окружающую среду - при разомкнутом цикле. Нижняя торцевая рама является опорной поверхностью, статор которой устанавливается на фундамент. К корпусу статора с обеих сторон прикрепляются торцевые щиты.

 

.2.2 Сердечник статора

Сердечник статора синхронного и асинхронного электродвигателей состоит из гладких штампованных сегментов из электротехнической стали то