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