Принцип действия вертикального синхронного двигателя. Конструкция крестовин и вала. Расчет сердечника статора. Синтез и оптимизация электромагнитного ядра на персональном компьютере. Оценка резервов мощности серии вертикальных синхронных двигателей.
Аннотация к работе
Синхронной машиной называется электрическая машина переменного тока, у которой частота вращения ротора n находится в строгом соответствии с частотой сети f. В настоящее время в эксплуатации находится большое количество крупных вертикальных электродвигателей переменного тока. В ирригационных и оросительных системах, на насосных станциях городского и промышленного водоснабжения устанавливаются насосные агрегаты с вертикальными электродвигателями, преимущественно синхронными, мощностью от 500 до 25000 кВт. Двигатель, спроектированный в данной работе, используется в системах водоснабжения в качестве насоса для подъема воды на определенную высоту в каналах городского и промышленного водоснабжения, проложенных на местности с разно-уровневым рельефом. В этом случае подпятник расположен выше ротора и грузонесущей является верхняя крестовина электродвигателя. 1 - Насосная станция с вертикальным синхронным двигателем мощностью 12500 (кВт), 10 (кВ), 250 (об/мин) 1. НАЗНАЧЕНИЕ, ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ И СИСТЕМЫ ВОЗБУЖДЕНИЯ ВЕРТИКАЛЬНОГО СИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ 1.1 Принцип действия вертикального синхронного двигателя Выделим две основные части синхронной машины: статор и ротор. Вертикальный синхронный двигатель типа ВДC имеет явнополюсное исполнение ротора. В роторе крепится обмотка возбуждения и демпферная клетка, которая служит для пуска и успокоения ротора при резком изменении режимных параметров. При работе в номинальном режиме это позволяет получить от двигателя реактивную мощность в пределах до 40% номинальной, которая может быть использована для улучшения коэффициента мощности сети. 1.2 Краткое описание конструкции вертикального синхронного двигателя типа ВДС Исполнение вертикального синхронного двигателя - подвесное с подпятником, расположенным выше корпуса ротора, и двумя направляющими подшипниками в верхней и нижней крестовинах и с фланцевым концом вала для присоединения к насосу. Система смазки - замкнутая внутри масляных ванн верхней и нижней крестовин без внешней циркуляции. Двигатель выполнен с демпферной обмоткой и предназначен для пуска от полного напряжения сети с включением обмотки возбуждения на возбудитель через разрядное сопротивление. 2 - Общий вид вертикального синхронного двигателя типа ВДС Верхняя крестовина 1 является грузонесущей и выполняется цельносварной из стальных листов. К основанию крестовины и центральной цилиндрической части привариваются четыре сварные лапы из листовой стали. В центральной цилиндрической части масляной ванны крестовины расположены: сегментный регулируемый подпятник 2, сегментный регулируемый направляющий подшипник 3 и маслоохладители 4. Нижняя крестовина 5 также сварная из листовой стали. В процессе изолировки катушки подвергаются вакуумной сушке и пропитке под вакуумом эпоксидным компаундом. Класс изоляции обмотки В. Демпферная обмотка ротора состоит из круглых медных стержней, пропущенных через отверстия в башмаках полюсов, и приваренных к ним на концах медных сегментов. Кроме приварки, рамы закрепляются на втулке стальными цилиндрическими штифтами. 1.3 Конструкция корпуса, сердечника и обмотки статора вертикального синхронного двигателя 1.3.1 Корпус статора Корпус статора служит для передачи на фундамент усилий от веса размещенных на нем узлов и деталей и электромагнитных усилий. В пазы закладывают обмотку статора, закрепляемую пазовыми клиньями. Чтобы уменьшить потери мощности и большие местные нагревы, вызванные торцевым магнитным полем (главным образом из-за выпучивания магнитного поля воздушного зазора), крайние пакеты сердечника делают ступенчатыми.