Синхронный генератор - Дипломная работа

Магнитная цепь двигателя. Размеры, конфигурация, материал. 2.1 Конфигурация 2.2 Главные размеры 2.3 Сердечник статора 2.4 Сердечник ротора 2.5 Сердечник полюса и полюсный наконечник 3. Обмотка возбуждения 9. Потери и КПД 11. Исключением является лишь электроагрегат ОАО «Новая Эра», который, правда, может быть использован только в исключительных случаях. При этом вес собственно генератора при частоте вращения 72000 об/мин и мощности 100 кВт составил всего 15 кг. РАЗМЕРЫ, КОНФИГУРАЦИЯ, МАТЕРИАЛЫ 2.1 Конфигурация Принимаем изоляцию класса нагревостойкости F 2.1.1 Количество пар полюсов (9.1) р=60f/n1=60•50/1000=6. 2.1.2 Индуктивное сопротивление рассеяния обмотки статора (рисунок 11.1) х?*=0,12 о.е. 2.1.3 Коэффициент мощности нагрузки (11.1) кн= 2.1.4 Предварительное значение КПД (рисунок 11.2) ?=0,95о.е. 2.2 Главные размеры 2.2.1 Расчетная мощность (1.11) Р=кнР2/( ? cos?)=1,08•75/0,8=101,25 кВА 2.2.2 Высота оси вращения (таблица 11.1) h=450 мм 2.2.3 Допустимое расстояние от корпуса до опорной поверхности (таблица 9.2) h1=9 мм. 2.2.4 Наружный диаметр корпуса (1.27) Dкорп=2•(h-h1)=2•(450-9)=882 мм. 2.2.5 Максимально допустимый наружный диаметр сердечника статора (таблица 9.2) Dн1= =882-2*16=850 мм. 2.2.6 Выбираемый диаметр сердечника статора (§ 11.3) Dн1=740 мм. 2.2.7 Внутренний диаметр сердечника статора (§ 11.3) D1=43 0,72• Dн1?43 0,72*850=655 мм. 2.2.8 Предварительное значение линейной нагрузки статора (рис. 11.3) А1=51,5 А/мм. 2.2.9 Предварительное значение магнитной индукции в воздушном зазоре и номинальном режиме (рисунок 11.4) Вб=0,83 Тл. 2.2.10 Предварительное значение максимальной магнитной индукции в воздушном зазоре машины при х.х. (11.3) Вб0=Вб/кн=0,83/1,08=0,77 Тл. 2.2.11 Полюсное деление статора (1.5) мм. 2.2.12 Индуктивное сопротивление машины по продольной оси (рис. 11.5) хd*=2,2 о.е. 2.2.13 Индуктивное сопротивление реакции якоря по продольной оси (11.4) Хad=хd* - х?*=2,2-0,12=2,08 о.е. 2.2.14 Коэффициент, учитывающий наличие зазоров в стыке полюса и сердечника ротора или полюсного наконечника и полюса (§ 11.3) к=1,05. 2.2.15 Расчетная величина воздушного зазора между полюсным наконечником и сердечником статора (11.2) мм. 2.2.16 Форма зазора эксцентричная по рисунку 11.8 2.2.17 Отношение максимальной величины зазора к минимальной (§ 11.3) /б=1,5. 2.2.18 Расчетный воздушный зазор (11.13) б=0,75* б 0,25* б=0,75*0,38 0,25*0,567=0,43 мм. 2.2.19 Коэффициент полюсной дуги действительный (§ 11.3) ?=0,73-3,33•10-5•Dн1=0,73-3,33•10-5•850=0,7. 2.2.20 Коэффициент полюсной дуги расчетный (рисунок 11.9) ?=0,66. 2.3 Сердечник статора Марка стали 2411, изолировка листов лакировка, толщина стали 0,5 мм. 2.3.1 Коэффициент заполнения сердечника статора сталью (§ 9.3) кс=0,95. 2.3.2 Коэффициент формы поля возбуждения (рисунок 11.9) кв=1,05. 2.3.3 Обмоточный коэффициент (§ 9.3) коб1=0,92 2.3.4 Расчетная длина сердечника статора (1.31) мм. 2.3.5 Конструктивная длина сердечника статора (1.33) ?1 = ?1 nк1 •?к1=400 6•10=460 мм. 2.3.6 Отношение конструктивной длины к внутреннему диаметру сердечника статора (9.2) ?=?1/D1=400/655=0,61. 2.3.7 Проверка по условию ?2028 А2/см•мм2. 4. ДЕМПФЕРНАЯ (ПУСКОВАЯ) ОБМОТКА 4.1 Суммарная площадь поперечного сечения меди обмотки статора, приходящейся на одно полюсное деление (11.53) S2?=0,015?А1/J1=0,015•342,8•557,1/3,64=787 мм2. 4.2 Зубцовое деление полюсного наконечника ротора (§ 11.5) t2=28,6 мм. 4.3 Предварительное количество стержней демпферной обмотки на один полюс (11.54) N2=1 (bн.п-20)/t2=1 (240-20)/28,6=9,7?10 шт. 4.4 Предварительный диаметр стержня демпферной обмотки (11.55) dс=1,13 мм. 4.5 Диаметр и сечение стержня (§ (11.5) dс=11 мм; S=95 мм2. 4.6 Определяем отношение ( § 11.5) hн.п >2d. РАСЧЕТ МАГНИТНОЙ ЦЕПИ 5.1 Воздушный зазор 5.1.1 Расчетная площадь поперечного сечения воздушного зазора (11.60) Sб=??(?1 2б)=0,66•342,8(401,6 2•0,43)=91056 мм2. 5.1.2 Уточненное значение магнитной индукции в воздушном зазоре (11.61) Вб=Ф•106/Sб=0,072•106/91056=0,79 Тл. 5.1.3 Коэффициент, учитывающий увеличение магнитного зазора, вследствие зубчатого строения статора (9.116) кб1=1 . 5.1.4 Общий коэффициент воздушного зазора (9.120) кб=кб1=1,67. 5.1.5 МДС для воздушного зазора (9.121) Fб=0,8кбВб•103=0,8•0,43•1,67•0,825•103=473,9 А. 5.2 Зубцы статора 5.2.1 Зубцовое деление на 1/3 высоты зубца (9.122) t1(1/3)=?(D1 (2/3)hп1)/z1=3,14(655 (2/3)•57,7)/72=30,2 мм. 5.2.2 Ширина зубца (9.126) bз1(1/3)=t1(1/3)-bп1=30,2-13,3=16,9 мм. 5.2.3 Расчетная площадь поперечного сечения зубцов статора (11.64) Sз1(1/3)= мм2. 5.2.4 Магнитная индукция в зубце статора (11.65) Вз1(1/3)=Ф•106/Sз1(1/3)=0,072•106/51000=1,41 Тл. 5.2.5 Напряженность магнитного поля (приложение 9) Нз1=4,32А/см. 5.2.6 Средняя длина пути магнитного потока (9.124) Lз1=hп1=57,7 мм. 5.2.7 МДС для зубцов (9.125) Fз1=0,1Нз1Lз1=0,1•4,32•57,7=25 А. 5.3 Спинка статора 5.3.1 Расчетная площадь поперечного сечения спинки статора (11.66) Sc1=hc1?c1kc=58,8•402•0,95=22456 мм2. 5.3.2 Расчетная магнитная индукция (11.67) Вс1=Ф•106/2(Sc1)=0,072•106/(2•224